416ステンレス鋼：定義、成分、特性、加工、用途、その他

SteelPROグループの在庫には現在、SS 416 (UNS S41600)製品があります：板、薄板、コイル、ストリップ、パイプ、チューブ、棒、ロッドなど。また、様々な表面仕上げもお選びいただけます：No.1、2B、2D、BA、No.3、No.4、HL、No.8、ビーズブラストなど。 

弊社は100%の品質を保証いたします。不良品がお客様に出荷されることはありません。 お問い合わせ 製品の形状、状態、表面仕上げ、処理など、ご希望の形状にカスタマイズできます。

416ステンレス鋼とは？

416は400シリーズ マルテンサイト系ステンレス鋼 クロム、マンガン、硫黄を主成分とするステンレス鋼の中で最高の被削性(85%)を提供します。ASTM A582規格に準拠し、EN 1.4005 (X12CrS13) およびUNS S41600に相当します。優れた被削性は、硫黄含有量が高いことに由来し、特に高速加工に適している。しかし、硫黄の添加は成形性、溶接性、耐食性を低下させる。一般的な用途としては、ねじ、ボルト、ポンプシャフトなど、加工のしやすさと適度な耐食性が求められる部品が挙げられる。

416ステンレス鋼の化学成分

416ステンレス鋼の化学組成を以下に示す：

*ニッケル＆*モリブデン： 追加オプション

416ステンレス鋼の特性

416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. 加工性が高く、切断や成形が容易。
2. 硬度と強度を高める熱処理が可能。
3. 耐摩耗性に優れ、機械部品に適している。

物理的性質

416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

416ステンレスの核となる機械的性質については、下表を参照のこと：

化学的性質

416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：

416ステンレス鋼の耐熱性と耐食性

耐熱性

グレード416のステンレス鋼は中程度の耐熱性を持つが、高温での使用には注意が必要である。 

連続使用では650℃まで、断続使用では760℃までスケーリングにかなり耐える。しかし、引張強さ、耐クリープ性、応力破断性能は比較的低温で急速に低下する。さらに、硫黄含有量が高いため、熱間割れに対する感受性が高くなる。 

したがって、416ステンレ ス鋼は一般的に高温用途には推奨されない。また、衝撃強度が著しく低下するため、零度以下での使用にも適さない。

耐食性

グレード416ステンレス鋼は、オーステナイト系、 フェライト系、マルテンサイト系など、他の多 くのステンレス鋼種に比べて耐食性が低い。硫黄含有量が高いほど加工性は向上するが、腐食感受性も高くなる。

416ステンレス鋼は、乾燥した軽度の腐食環境では良好な性能を発揮するが、塩化物や海洋環境には適さない。その耐食性は、焼鈍状態よりも焼入れ・焼戻しされた場合に最も優れている。

保護酸化クロム層を維持するためには、適切な表面処理が重要である。これには、不動態化処理、異物の除去、錆を防ぐための表面の自由酸素循環の確保などが含まれる。

416ステンレス鋼の加工

成形

416ステン レス鋼は、硫黄含有量が高いため加工性が悪 く、被削性は向上するが延性が低下する。成形時に割れが発生しやすいため、強引な加工は避けるべきである。 

予熱と潤滑剤の使用は、亀裂のリスクを減らすのに役立つが、この素材は複雑な成形よりも機械加工に適している。成形が必要な場合は、強度と硬度を回復させるために成形後の熱処理が必要になることがある。 

溶接

416ステンレス鋼は硫黄含有量が高いため、 一般に溶接には推奨されない。このため、溶接中または溶接後に 割れが生じやすい。硫黄は高温割れを引き起こし、鋼の硬化 特性は低温割れを引き起こす可能性がある。

溶接が避けられない場合は、特別な注意が必要である。鋼材を200～300℃に予熱することで、割れのリスクを軽減することができる。適切な溶加材を選ぶことも重要である。強度を高めるには、410級のような低水素 電極がよく使用される。溶接部の柔軟性を高めたい場合は、308 等級のオーステナイト系ステンレス・フィラーが適し ている。

溶加材で希釈しすぎないよう、溶接中の入熱を低く抑えることが重要である。溶接後の冷却は、応力を最小限に抑えるた め、ゆっくりと行なう必要がある。材料の特性を回復するために、焼きなまし や応力除去などの溶接後処理が必要になる場 合がある。

機械加工

416ステンレス鋼は優れた被削性を持つ。特に快削鋼種として開発され、400系マル テンサイト系ステンレス鋼の中で機械加工に 最適な鋼種となっている。この分野での性能は、快削性オーステナイト系ステンレスの303よりもさらに優れている。 

適切な工具と機械設定を使用する限り、旋盤加工、ドリル加工、フライス加工などの加工を416で容易に行うことができる。最高の加工性は、鋼が亜臨界焼鈍状態にあるときに達成され、工具の摩耗を減らし、精度を向上させるのに役立ちます。 

熱処理

416ステンレス鋼の焼入れ性は中程度で、 熱処理によって硬化させることができるが、 限られた深さまでしか硬化させることができな い。炭素含有量が比較的低い (約0.15%) ため、達成可能な最大硬度が制限されるが、これはコアの靭性維持にも役立つ。 

1. フルアニーリング
   • 815～900℃で30分間加熱する。
   • 1時間に30℃の割合で冷却し、その後空冷する。
2. 亜臨界アニーリング
   • 650～760℃に加熱する。
   • 加熱後、空冷する。
3. 硬化
   • 925～1010℃に加熱する。
   • 油で急冷する。
   • 焼戻しは、延性低下を防ぐため400～580℃の範囲を避ける。

416ステンレスの長所と短所

416ステンレスの長所と利点は以下の通りである：

1. 加工性に優れ、成形や切断が容易。
2. 硬度と耐久性を高めるために熱処理が可能。
3. 強度が高く、高荷重にも耐えられる。
4. 他のステンレス鋼に比べコストパフォーマンスが高い。
5. 耐食性に優れ、温和な環境に適している。

416ステンレスの欠点と限界は以下の通りである：

1. 304や316のような他のステンレス鋼よりも耐食性が低い。
2. 硬化すると脆くなり、大きな応力がかかると割れる可能性がある。
3. 海洋環境や塩化物を多く含む環境には適さない。
4. 低温での靭性が低下するため、低温環境には不向き。
5. 硫黄分が高いため溶接能力は限定的。

416ステンレス鋼の一般的な用途

416ステンレス鋼は、ねじ、ボルト、ギヤな ど、良好な被削性、適度な耐食性、高強度を 必要とする用途に適している。機械加工が容易な部品によく使用される。

その一般的な用途の早見表は以下の通り：

各国・各地域における416ステンレス鋼の同等グレード

以下は、さまざまな国や地域におけるSS 416の一般的な同等等級である：

416対304対316ステンレス鋼の比較

両者の簡単な比較は以下の表をご覧いただきたい：

気になる情報

416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。

416ステンレスは錆びるか？

416ステンレス鋼は、機械加工性のために硫黄含有量が多いため、他のステンレス鋼に比べて耐食性が低く、錆びることがあります。しかし、それでも普通の鋼よりは錆びにくいです。

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416ステンレス鋼は磁性を持つか？

はい、416ステンレス鋼はマルテンサイト組織のため磁性があります。

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416ステンレス鋼は食品用ですか？

いいえ、416ステンレス鋼は硫黄含有量が高 く腐食しやすいため、一般的に食品用ではありま せん。食品用ステンレス鋼には通常304と316があり、これらはより耐食性が高く、食品に触れても安全です。

416ステンレス鋼はナイフに適しているか？

いいえ、416ステンレス鋼はナイフには理想的ではありません。416ステンレス鋼は切削性に優れていることで知られていますが、高品質のナイフの刃に必要な硬度と刃先の保持力に欠けています。ナイフには通常、より優れた性能を発揮するために440Cや154CMのような硬い鋼が必要です。

416ステンレス鋼は316よりも優れていますか？

具体的なニーズによる。316ステン レス鋼は一般的に耐食性に優れ、特に海洋や化 学的環境での使用に適しているが、416ステンレス 鋼は機械加工が容易だが耐食性は劣る。

304ステンレス鋼と416ステンレス鋼の違いは何ですか？

304ステンレス鋼 はオーステナイト系鋼種で、耐食性に優れ、 溶接性が良く、非磁性である。 416ステンレス鋼はマルテンサイト鋼種で、機械加工性に優れるが、耐食性は低く、磁性を持つ。

まとめ＆さらに

この記事では、416ステンレスの定義、成分、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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