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314ステンレス鋼:特徴、特性、プロセス、用途
- ジョン
314 Stainless Steel stands out for its ability to perform reliably in extreme heat and harsh environments. Its remarkable resistance to oxidation and thermal stress makes it a trusted material in aerospace, chemical processing, and power generation industries.
If you’re looking for a steel grade that delivers durability and stability where others fall short, this guide will help you understand why 314 Stainless Steel is a top choice for demanding applications. We’ll also explore its unique composition, key properties, production process, and applications.
314ステンレス鋼とは何ですか?
ステンレス鋼 314 (別名 1.4841) には、鉄 46.4-56.5%、クロム 23-26%、ニッケル 19-22%、シリコン 1.5-3% などが含まれています。このオーステナイト合金は耐腐食性があり、高温用途に最適です。熱間圧延されており、成形や溶接に適しています。クロムとシリコンの含有量が多いため、耐熱性、耐久性、耐熱性が優れており、1150°C までの耐酸化性があり、炉部品、熱交換器、窯に最適です。
314ステンレス鋼の特性
314 ステンレス鋼は、クロム、ニッケル、シリコンの含有量が多いため、高温環境での使用に優れています。優れた耐酸化性、機械的強度、熱ストレス下での耐久性を備えています。以下に、厳しい用途に最適なその化学組成、物理的特性、機械的特徴を示します。
SS 314の化学組成
314 ステンレス鋼の最も注目すべき化学的特徴の 1 つは、クロム、ニッケル、シリコンの含有量が高いことです。これらが組み合わさることで、酸化と高温に対する優れた耐性が得られます。シリコンは過酷な環境でのパフォーマンスを向上させるため、要求の厳しい高温用途に特に適しています。
エレメント | 鉄(Fe) | クロム(Cr) | ニッケル(Ni) | ケイ素 (Si) | マンガン (Mn) | カーボン(C) | リン (P) | 硫黄(S) |
内容 | 46.4-56.5% | 23-26% | 19-22% | 1.5-3% | ≤ 2% | ≤ 0.25% | ≤ 0.045% | ≤ 0.03% |
SS 314の物理的特性
The key physical property of 314 stainless steel is its ability to withstand high temperatures and resist thermal stress, making it ideal for extreme environments. Keep in mind that the numbers provided are estimates and could differ somewhat based on particular production methods.
プロパティ | メートル法(SI)単位 | 帝国単位 |
密度 | 7.9 g/cm³ | 0.285 lb/in³ |
融点 | 1400-1450°C | 2550~2650°F |
熱伝導率 | 16.3 W/m-K | 113 BTU/フィート時·°F |
電気抵抗率 | 850nΩ·m | 850nΩ·m |
比熱容量 | 500 J/kg-K | 0.12 BTU/lb-°F |
熱膨張係数 | 18.9 µm/m·°C (20-1000°C) | 10.5 µin/in·°F (70-1830°F) |
SS 314の機械的性質
314 ステンレス鋼の主な機械的特性は、高温でも強度が維持される点です。高ストレス環境に最適です。また、優れた延性と靭性を備えているため、完全性を損なうことなく簡単に成形や溶接を行うことができます。
プロパティ | メートル法(SI)単位 | 帝国単位 |
引張強度 | 550~750MPa | 79.8-108.8 ksi |
降伏強度 | 205 MPa | 29.7 ksi |
ビッカース硬度 | 155-200 ヘルツ | 155-200 ヘルツ |
ブリネル硬度 | 146-201 HB | 146-201 HB |
ロックウェル硬度 | B75-B92 | B75-B92 |
伸び | 40% | 40% |
弾性係数 | 193 GPa | 28 x 10^6 psi |
ステンレス鋼314の製造工程
314 ステンレス鋼の製造には、原材料の選択から最終的な表面処理まで、いくつかの重要なステップが含まれます。これらのステップにより、鋼の高温強度と耐腐食性が維持され、要求の厳しい産業用途に適したものになります。
1. 原材料の準備
Material Selection: High-purity iron, chromium, nickel, and silicon are essential to achieve the alloy’s oxidation resistance and thermal stability. Strict control over impurities like sulfur and phosphorus prevents performance degradation.
Refining: Advanced AOD or VOD refining eliminates excess carbon and nitrogen, ensuring optimal mechanical and chemical properties.
Casting: Continuous casting minimizes segregation, ensuring a uniform microstructure critical for high-temperature performance.
2. 成形プロセス
熱間圧延: Conducted at 1100–1250°C to refine grain structure, enhance ductility, and prevent cracking. Precise temperature control is key to maintaining strength and toughness.
Cold Rolling (Optional): Applied for tighter tolerances and smoother finishes, with added strain hardening for applications requiring higher strength.
3.熱処理
アニーリング: Heating to 1038–1121°C followed by rapid cooling ensures uniform carbide precipitation and corrosion resistance. Avoid prolonged exposure to 600–800°C to prevent sigma phase formation and embrittlement.
ストレス解消: Optional for components subjected to machining or heavy forming, reducing the risk of service failure.
4. 仕上げと検査
表面処理: Pickling removes oxides and impurities, while polishing improves pitting resistance for corrosive applications.
品質保証: Non-destructive testing ensures structural integrity, while dimensional checks confirm suitability for precision applications.
Key Points:
- Impurity Control: Minimizing sulfur and phosphorus is critical, as these impurities can weaken the steel at high temperatures and reduce reliability.
- Process Precision: Rolling and heat treatments require exact calibration to ensure stability and long-term performance.
- Tailored Adjustments: Cold rolling and surface finishing should be adapted to meet specific application requirements, such as enhanced strength or surface quality.
ステンレス鋼314の加工オプション
SteelPRO グループは、ステンレス鋼 314 の幅広い加工サービスを提供しており、さまざまな産業用途に合わせたソリューションを確実に提供しています。当社の能力には、特定のニーズを満たす材料の熱処理、切断と成形、溶接、表面仕上げ、マッチング、成形が含まれます。
1. ステンレス鋼314の熱処理
Our heat treatment processes enhance the mechanical properties of 314 stainless steel, improving ductility and thermal stress resistance.
- ソリューション・トリートメント1080℃~1130℃で行われるこのプロセスでは、靭性と引張強度が向上し、その後急速に冷却されてオーステナイト構造が維持されます。
- アニーリング: 溶接や加工による内部応力を緩和し、通常は低温で塑性と延性を向上させて結晶粒の成長を防止します。
- エイジングケア: 機械的特性と高温性能を向上させるために適用できます。
- 窒化: 表面硬度と耐摩耗性を向上させることができます。一般的には使用されませんが、カスタマイズも可能です。
- 真空熱処理: ガスや不純物を除去し、材料の純度と均一性を向上させます。
- エレクトロスラグ再溶解(ESR): 合金の純度を高め、介在物を減らし、機械的特性を向上させます。
これらの処理により、314 ステンレス鋼は高温用途の要求を満たすことができます。
2. ステンレス鋼314の切断と成形
- レーザー切断: 複雑な形状に適した高精度の切断方法。
- ウォータージェット切断: 高圧水流で切断するため、厚い材料に最適です。
3. ステンレス鋼314の溶接
At SteelPRO Group, we specialize in welding 314 stainless steel using advanced techniques such as TIG, MIG, and arc welding. We also provide post-weld treatments to restore material properties and enhance corrosion resistance to ensure optimal results. Our precise 溶接 procedures are designed to prevent sensitization, ensuring the durability and performance of the final product.
4. ステンレス鋼314の表面仕上げ
- 研磨: 表面の滑らかさと美観を向上させます。通常は、コンパウンドと布製ホイールを使用した粗研磨と微研磨を行います。
- ピクルス: 酸性溶液により酸化物や汚染物質を除去し、輝きを取り戻し、耐腐食性を向上させます。
- 不動態化: 表面に保護層を形成し、耐腐食性を高めます。
- サンドブラスト: 表面粗さを修正して接着性を向上させたり、特定の外観を実現したりします。
- 電気めっき: ニッケルやクロムなどの金属層を塗布して、腐食防止と外観を改善します。
- コーティング: スプレー塗装または浸漬塗装により保護コーティングを施し、耐腐食性と耐摩耗性を高めます。
これらの仕上げに加えて、お客様のニーズに合わせて追加の仕上げをカスタマイズすることもできます。
5. ステンレス鋼314のマッチング
We offer precision machining services for Stainless Steel 314, tailoring intricate components to meet the specific needs of various industries.
- ターニングこのプロセスでは、回転するワークピースから材料を除去することで円筒形の部品を成形し、寸法と仕上げの高精度を保証します。
- フライス加工ロータリーカッターは材料を平らな形や複雑な形に成形します。機械用途で必要な溝やスロットなどの特徴に最適です。
- 掘削: ドリル加工により、組み立てや機能に不可欠なさまざまなサイズと深さの穴が開けられます。高速技術により精度が確保され、熱が低減されます。
- 仕上げ作業: 研削やホーニングなどの追加プロセスにより、許容誤差と表面仕上げが向上し、厳しい性能基準を満たします。
With our expertise, each machining step is optimized to harness the full potential of Stainless Steel 314, delivering components that excel in durability, precision, and functionality.
6. ステンレス鋼314の形状
- シーツ: 熱間圧延または冷間圧延の形態で提供され、高温装置および構造部品に適しています。
- ストリップス: 熱交換器や炉の部品など、適応性が高く機械加工しやすい用途に最適です。
- バー: 機械部品や構造要素に使用され、より高い強度と耐久性を備えています。
- パイプ: 高温流体輸送用に設計されており、化学および石油産業に適しています。
- プロフィール: 建設および機器支持構造に使用されるアングル、チャネル、およびその他の形状が含まれます。
- カスタムシェイプ: また、特定のプロジェクト要件を満たすカスタムシェイプを作成する機能も提供しており、多様なアプリケーションに合わせて汎用性とカスタマイズされたソリューションを保証します。
SteelPRO Group は、さまざまな業界の要件を満たす 314 ステンレス鋼の包括的な加工ソリューションを提供します。
314ステンレス鋼の特性
314 ステンレス鋼は、優れた耐高温性、優れた耐酸化性、および極端な熱条件下でも機械的強度を維持できることで知られています。これらの特性により、厳しい環境での厳しい用途に好まれる選択肢となっています。
高温耐性:
Retains strength and resists deformation at temperatures up to 1150°C, suitable for furnace parts and heat exchangers. Prolonged exposure between 649-816°C (1200-1500°F) can cause brittleness.
優れた耐酸化性:
314 ステンレス鋼は、クロムとニッケルの含有量が多いため、極度の高温下でも酸化やスケール化に耐性があります。そのため、高温に連続的にさらされる環境でも耐久性が高く、部品の寿命が長くなります。
機械的強度を維持:
314 は熱応力下でも機械的完全性と靭性を維持するため、高応力、高温環境でも信頼性があります。強度を維持し、クリープに耐える能力は、ガスタービンや石油化学装置などの産業用途では非常に重要です。
耐久性:
過酷な高温環境でも長期的なパフォーマンスを発揮し、頻繁なメンテナンスや交換の必要性を軽減します。熱による劣化に対する耐性により、重要な操作において価値が高まります。
リサイクル性:
完全にリサイクル可能で環境に優しく、資源消費の削減に貢献します。また、ライフサイクルが長いため、交換頻度が最小限に抑えられ、環境への影響がさらに軽減されます。
環境への影響:
314 ステンレス鋼は耐用年数が長く、リサイクル可能であるため、生産時の環境への影響を相殺することができ、産業用途にとってより持続可能な選択肢となります。
より高いコスト:
304 や 316 などの一般的なステンレス鋼に比べてニッケルとクロムの含有量が多く、コストが高くなります。ただし、これは高温環境での優れた性能によって正当化され、特に耐久性の向上が求められる用途に適しています。
機械加工性の課題:
314 は合金含有量が多いため、機械加工が困難になり、特殊な切削工具や装置が必要になる場合があります。これにより、製造コストが増大し、製造が複雑になる可能性があります。
可用性:
314 は他のステンレス鋼グレードよりも入手しにくいため、リードタイムが長くなり、調達コストが高くなる可能性があります。他のメーカーは、生産スケジュールにこれを考慮する必要があるかもしれません。
常温での耐腐食性:
314 stainless steel provides corrosion resistance comparable to other austenitic grades but stands out primarily for its exceptional oxidation resistance at high temperatures. However, for applications focused solely on ambient temperature corrosion resistance, 316ステンレス鋼 is a better choice due to its higher molybdenum content, which enhances resistance to pitting and crevice corrosion in more aggressive environments.
低温用途には適していません:
314 は高温での使用に特化しているため、寒冷環境では大きな利点はありません。低温では靭性が低下するため、低温性能が求められる用途では効果が制限されます。
耐炭化性:
特に高温での酸化と炭化に耐性があり、表面に有害な炭化物が形成されるのを防ぎます。ただし、650°C ~ 900°C に長時間さらされると脆化を引き起こす可能性があるため、これらの温度での長時間の使用は避けてください。
低温用途に適したステンレス鋼のグレードについて知りたいですか? 304ステンレス鋼について学ぼう!
314ステンレス鋼の同等グレード
グレード314ステンレス鋼に相当する同等グレードは以下の通りです。
スタンダード | 略語 | グレード |
ASTM(米国) | 国連 | S31400 |
EN (ヨーロッパ) | EN | X15CrNiSi25-21(1.4841) |
DIN(ドイツ) | ディン | 1.4841 |
JIS(日本) | JIS | SUS314 |
GB(中国) | イギリス | 0Cr25Ni20 |
314ステンレス鋼の用途
314 ステンレス鋼は、高温耐性と酸化保護を必要とする業界で広く使用されており、化学処理や発電などの分野に最適です。
産業 | 特定のアプリケーション | 理由 |
化学処理 | 反応炉室、熱交換器 | 高温条件下での酸化および腐食に対する強い耐性 |
炉製造 | 炉ライニング、ラジアントチューブ | 高温環境下でも優れた強度と耐酸化性を発揮 |
発電 | ボイラー管、熱回収システム | 高温耐性とスケーリング耐性 |
石油化学産業 | 接触分解装置、改質装置 | 高温や腐食環境に耐える |
航空宇宙 | ジェットエンジン部品、排気システム | 極限環境における高温安定性 |
食品加工 | 工業用オーブン、コンベアベルト | 耐久性と安全性の遵守のための耐熱性と耐腐食性 |
314ステンレス鋼の選び方
314 ステンレス鋼を選択するには、アプリケーションの要求を満たすために重要な要素を考慮する必要があります。評価すべき重要なカテゴリは次のとおりです。
1. パフォーマンス要件
- 耐熱温度: 高温用途の場合、材料が通常 1000°C を超える極度の熱に耐えられることを確認します。
- 耐酸化性高温酸化が重要な要素となる条件では、314 を選択してください。
- 耐食性: 硫黄を含む環境に敏感なので、選定前に使用環境の腐食性を評価してください。
2. 機械的性質
- 延性: 314ステンレス鋼は40%以上の伸びがあり、加工中に破損することがありません。
- 引張強度: 通常 520 MPa を超えるため、高い応力耐性が要求される用途に適しています。
3. 材料処理と認証
- 熱処理条件: 材料の機械的特性と高温性能を向上させるために、溶体化処理などの適切な熱処理が行われていることを確認します。
- 規格と認証: 選択した 314 ステンレス鋼が UNS S38340 や JIS SUS314 などの関連規格を満たしていることを確認し、品質と性能を確保します。
4. サプライヤーの考慮事項
- サプライヤーの評判: 材料の品質とアフターサービスを保証するために、評判の良いサプライヤーを選択してください。必要に応じて材料テストレポートを要求してください。SteelPRO Group は保証のために品質検査レポートと証明書を提供します。
314 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼のどちらが良いですか?
316 excels in corrosion resistance, especially against chlorides, while 314 performs better in high-temperature environments.
314ステンレス鋼とは何ですか?
314 はニッケルとクロムの含有量を増やした高温ステンレス鋼で、極度の熱と酸化に対する耐性を強化して設計されています。
ナイフ用ステンレス鋼314とは何ですか?
314 は、440C などのナイフ専用鋼に比べて硬度が低く、刃持ちが悪いため、ナイフには適していません。
314 の粒界腐食はどのようなものですか?
314 は、安定化されていない場合、特に 450 ~ 850°C に長時間さらされた場合、溶接部で粒界腐食が発生しやすくなります。
314 の一般的な腐食はどのようなものですか?
314 は中程度の耐食性があり、高温の酸化条件下では優れた性能を発揮しますが、塩化物が多い環境や海洋環境では効果が低くなります。
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