316ステンレス鋼：定義、組成、特性、加工、用途、その他

316ステンレス鋼とは？

316ステンレス鋼（A4または18/10とも呼ばれる）は、2番目に多く使用されている。 オーステナイト系ステンレス鋼 面心立方 (FCC) 結晶構造を持つ 304/A2 ステンレス鋼の派生です。主な成分は、クロム 16～18%、ニッケル 10～14%、モリブデン 2～3% です。316 は、1.4401 (EN) や SUS 316 (JIS) などの同等グレードで ASTM A240 などの規格を満たしています。特に塩化物に対する耐食性に優れており、海洋環境、化学処理、医療機器などで広く使用されています。一般的なバリエーションには、316L と 316H があります。316 は、二相ステンレス鋼ほどではありませんが、同等の強度を得るために冷間加工されることがよくあります。

316ステンレス鋼の化学成分

316ステンレスの化学成分については下表を参照のこと：

316ステンレス鋼の特性

316ステンレスをユニークなものにしている3つの主な理由を紹介しよう：

1. 過酷な環境下での優れた耐食性
2. 高温下での高い強度と耐久性。
3. 特定の用途向けには、アニール状態で非磁性。

物理的性質

316ステンレスの核となる物理的性質については、下表を参照のこと：

機械的特性

316ステンレスの核となる機械的特性については、下表を参照のこと：

化学的性質

316ステンレスの核となる化学的性質については、下表を参照のこと：

耐熱・耐食性

耐熱性

316ステンレス鋼は耐熱性に優れています。非腐食性環境で断続的に使用する場合は870℃まで、連続的に使用する場合は925℃まで使用できる。425℃～860℃で使用する場合、316は炭化物が析出しやすく、耐食性が低下する。 

316Lは炭化物の析出に対する耐性が高いため、このような条件下では好ましい。316Hは500℃以上の高温で強度が向上する。

耐食性

316ステンレス鋼は耐食性に優れ、特に塩化物に起因する孔食に強いため、海洋や沿岸の環境に最適です。合金に含まれるモリブデンは、塩化物による損傷に対する保護力を高める。

しかし、すべての腐食に耐性があるわけではなく、60℃以上の温海水や塩化物を多く含む環境では、孔食、隙間腐食、応力腐食割れを起こす可能性がある。それでも、ほとんどの腐食環境では304ステンレス鋼よりも優れた性能を発揮し、化学プラント、食品加工、海洋環境などで一般的に使用されている。

316ステンレスの加工

成形

316ステンレス鋼は、ニッケルとモリブデンの含有 量が高いため、成形性に優れている。これらの元素は柔軟 性と耐食性を高め、成形中の割れの可能性を 低減する。また、オーステナイト構造により、冷間および熱間成形時に柔軟性を維持し、複雑な形状の成形を容易にします。

溶接

316ステンレス鋼は溶接性に優れ、ほとんどの一般的な溶接方法に適合する。溶接後も強度と耐食性を維持します。 

しかし、特に高温では粒界腐食のリスクがある。この場合、炭化物形成のリスクを低減できる 316Lが好まれることが多い。適切な溶加材と技術を使用することで、溶接品質 をさらに高め、腐食を防止することができる。

機械加工

316ステンレス鋼は中程度の被削性を持ち、その靭性と加工硬化傾向から304のような鋼種よりも加工が難しい。

特に高速度鋼の工具は消耗が早いので、効率と耐久性を高めるには超硬工具を推奨する。冷却と潤滑をしっかり行うことで、過熱を防ぎ、仕上げ面精度を向上させることができる。加工中の加工硬化を管理するには、切削速度を遅くし、切込みを浅くすることが有効である。

熱処理

316ステンレス鋼は、通常1,040℃～ 1,120℃で溶体化処理された後、耐食性を 維持し、機械的性質を最適化するために急冷 (通常は水冷) される。焼鈍後は熱処理による硬化はできず、冷間加工のみとなる。

炭化物の析出や粒界腐食を防ぐため、425℃～860℃の範囲での長時間の暴露は避けること。

316ステンレスの長所と短所

316ステンレスの長所と利点は以下の通り：

1. 耐食性に優れ、特に塩化物を多く含む過酷な環境での使用に適している。
2. 耐孔食性と耐隙間腐食性に優れ、船舶や化学用途に最適。
3. 耐熱性に優れ、高温でも強度を維持し、酸化しにくい。
4. 耐久性に優れ、厳しい条件下でも長持ちする。
5. 溶接が容易で、多くのプロジェクトで実用的。

316ステンレスの欠点と限界は以下の通りである：

1. 304ステンレス鋼より高価なため、用途によっては割安になる。
2. 高温の塩化物環境では応力によりクラックが発生することがある。
3. 適切なメンテナンスを行わないと、暖かい海水でシミになることがある。
4. 機械加工が難しく、作業時間とコストがかかる。
5. 他のステンレス鋼に比べ、市場によっては入手しにくい。

316ステンレス鋼の一般的な用途

その一般的な用途の早見表は以下の通り：

各国および各地域における316ステンレス鋼の同等グレード

以下は、様々な国や地域におけるSS 316の一般的な同等等級である：

316ステンレス鋼のバリエーション

316ステンレスの一般的な種類を下表に示す：

*注：

1. について 最も一般的 316の変種は316L、316H、316Tiで、溶接、高温強度、粒界腐食に対する耐性に使用される。 あまり一般的ではない 316N、316F、316LNなどの変種は、より特殊な用途向けである。
2. 感作 ステンレス鋼が450～850℃に加熱されると、結晶粒界にクロム炭化物が形成される。 耐粒界腐食性.優れた耐性はこの問題を防ぎ、溶接部の腐食を避けるのに役立つ。
   1. 316L、316H、316Tiは一般に、変種の中では鋭敏化に対する耐性が高い。
3. 316Fは機械加工性を向上させるために硫黄を添加して設計されていますが、これは次のような問題があります。 耐食性をわずかに低下させる 他のヴァリアントと比べても。

316と316Lはどちらが良いか？

316Lは炭素含有量が少ないため耐食性に優れ、316よりも溶接や高温用途に適している。

316Lは316より高価か？

確かに316Lは316より若干高価ですが、組成が似ているため価格差はわずかです。コストが高いのは、主に316Lの炭素含有量が低いためで、これにより耐食性と溶接性が向上します。

304 対 316 ステンレス鋼

グレード304 グレード 304 は、多くの点で非常に似ていますが、通常はグレード 316 よりも一般的に使用されています。両者の最大の違いはモリブデンの含有量で、これにより 316 は 304 よりも耐腐食性が高くなります。

316ステンレス鋼と304ステンレス鋼の簡単な比較については、以下の表をご覧ください：

気になる情報

316ステンレス鋼についてより深くご理解いただけたと思いますが、注意すべき点がいくつかあります。

316ステンレス鋼は磁性を持つか？

316ステンレス鋼は、オーステナイト組織がニッケル によって安定化されているため、非磁性である。しかし、冷間加工を施すことで、 構造が歪み、磁性がわずかに増加する。

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316ステンレス鋼は錆びるか？

確かに316ステンレススチールは錆びることがありますが、特に過酷な環境では高い耐食性を発揮します。錆びることは稀ですが、極端な条件下では可能です。

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304と316ステンレス鋼、どちらが良いですか？

それは、用途の特定の要件に依存する。316ステンレス鋼は耐食性に優れ、特に過酷な環境に適していますが、304ステンレス鋼はコストパフォーマンスに優れ、一般的な用途に適しています。

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304対316ステンレス鋼：組成、特性、加工、用途、コストなど

316ステンレス鋼はジュエリーに適しているか？

そう、316ステンレススチールはジュエリーに適しているのです。低刺激性で、変色や腐食に強く、耐久性に優れているため、長持ちし、お手入れの手間がかからないジュエリーに最適です。

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316ステンレスは時計に適しているか？

そう、316ステンレススチールは時計に最適な素材なのだ。高い耐食性、耐久性、洗練された外観を備え、長持ちする高品質な時計のケーシングやバンドに最適です。

316は食品グレードですか？

はい、316ステンレススチールは食品用とされています。耐食性に優れ、特に酸性食品や塩分の多い食品に適しているため、食品加工や貯蔵によく使用されています。

なぜ316ステンレス鋼は高価なのか？

316ステンレス鋼は、ニッケルとモリブデンの含有量が多いため高価で、耐食性は向上するが、304などの他の鋼種に比べて製造コストが高くなる。

まとめ＆さらに

この記事では、316ステンレスの定義、組成、特性、加工特性、用途、その他の重要な側面について簡単に説明します。ステンレス鋼やその他の鋼種について詳しく知りたい方は、以下をご覧ください。 ブログ または 金属専門家へのお問い合わせ.

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