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430ステンレス鋼とは?組成、特性、用途
- ジョン
この記事では、430ステンレ ス鋼について、その成分、特性、用途に焦点を 当てて説明する。この合金の16-18%クロ ム含有量と低炭素レベル、そして引張強さ や耐食性などの機械的特性に焦点を当ててい る。この記事では、圧延や焼鈍を含む加工方法を取り上げ、溶接ガイドラインを提供します。
430ステンレス鋼とは
430ステンレス鋼(430 ssまたは1.4016)は、ステンレス鋼の一種です。 フェライト鋼この合金鋼は16~18%のクロムと0.12%未満の炭素からなり、しばしば「ストレートクロム」鋼と呼ばれる。通常、板や棒のような固形状で入手可能です。優れた耐食性と成形性で知られ、食器洗浄機のライニング、冷蔵庫のパネル、自動車のトリムなどの用途に使用されています。加工方法には熱間圧延と冷間圧延がある。機械加工性を改善した430Fやモリブデンを添加した434などのバリエーションがある。同等グレードには1.4016(EN)、SUS430(JIS)がある。
430ステンレス鋼のバリエーション
430
430は標準的なフェライト系ステンレス鋼です。耐食性に優れ、成形性も良い。
引張強度:450 MPa
降伏強度205 MPa
伸び: 22%
硬度:ロックウェルB 89
アプリケーション:家電製品、自動車トリム、煙突ライナー。
430F
430Fは 快削 430の変種で、切削性を高めるよう設計されている。 硫黄の添加によって.
引張強度:552 MPa(代表値)
降伏強度:379 MPa(代表値)
伸び25%(代表値)
硬度:ブリネル262
アプリケーション:高速マシニング、自動スクリューマシン
434
434は モリブデン 430のバージョンは、より優れている。 耐食性特に塩化物環境では。
耐食性の向上:塩化物や酸に対して強化されている。
機械的特性:430に似ているが強度はやや高い。
アプリケーション:腐食性の高い産業用途。
430ステンレス鋼の特徴
耐食性:430ステンレス鋼は 優れた耐食性 乾燥状態や非酸性状態のような多くの環境において。ほとんどの有機酸、有機酸化物、湿気には耐えるが、強酸、アルカリ性、塩分の多い環境では劣る。
磁気特性: 430ステンレス鋼は磁性があるこの特性により、304SS などのオーステナイト系ステンレス鋼とは区別されます。
硬度と強度:この鋼は、比較的 高い硬度と強度そのため、優れた機械的特性を必要とするさまざまな状況に最適である。
耐酸化性:その より高いクロム含有量430ステンレス・スチール 強い耐酸化性 一般的な大気条件下で、酸化や表面の錆に効果的に耐える。
耐摩耗性:430ステンレス鋼の高い硬度は、次のことを提供します。 良好な耐摩耗性高い耐久性が要求される用途に適している。
低温性能:430ステンレス鋼 低温環境で優れた性能を発揮安定性を維持し、脆さを避けるため、冷蔵・冷凍装置に適している。
熱伝導率:それは より優れた熱伝導性 304のようなオーステナイト系ステンレス鋼よりも。
経済的実現可能性:430ステンレスの製造コストは 比較的低い ニッケルのような高価な合金元素がないためである。
加工性:430ステンレス鋼は 加工・成形が容易そのため、多くの工業製造工程に適している。
装飾的な魅力私たち 表面を磨くことができる そして、美しい光沢と装飾効果を得るために処理する。
アテンション:430ステンレス鋼の耐食性と高温性能は、次のとおりです。 違う 304のような高合金ステンレス鋼に匹敵する。
430ステンレス鋼の成分
以下は、430ssとその変種(430F、434を含む) の化学組成である。各変種は、炭素、マンガン、硫黄、モリブデンなどの元素を調整することで、特定の特性や用途に最適化されている。
エレメント | 430 (%) | 430F (%) | 434 (%) |
カーボン(C) | ≤ 0.12 | ≤ 0.12 | ≤ 0.12 |
マンガン (Mn) | ≤ 1.00 | ≤ 1.25 | ≤ 1.00 |
ケイ素 (Si) | ≤ 1.00 | ≤ 1.00 | ≤ 1.00 |
リン (P) | ≤ 0.040 | ≤ 0.060 | ≤ 0.040 |
硫黄(S) | ≤ 0.030 | 0.15 | ≤ 0.030 |
クロム(Cr) | 16.00 – 18.00 | 16.00 – 18.00 | 16.00 – 18.00 |
ニッケル(Ni) | ≤ 0.75 | – | ≤ 0.50 |
モリブデン (Mo) | – | – | ≤ 0.75 |
430ステンレス鋼の特性
物理的性質
プロパティ | メトリック値 | インペリアル・バリュー |
密度 | 7750 kg/m³ | 0.280 lb/in³ |
弾性係数 | 200 GPa | 29,000キロ・シー |
熱伝導率(100℃にて) | 26.1 W/m-K | 15.1 BTU/(hr・ft・°F) |
熱伝導率(500℃にて) | 26.3 W/m-K | 15.2 BTU/(hr・ft・°F) |
比熱容量 | 460 J/kg-K | 0.110 BTU/(lb-°F) |
熱膨張係数 (0-100°C) | 10.4 µm/m-°C | 5.8 x 10-⁶ in/in/°F |
熱膨張係数 (0-315°C) | 11.0 µm/m-°C | 6.1 x 10-⁶ in/in/°F |
熱膨張係数 (0-538°C) | 11.4 µm/m-°C | 6.3 x 10-⁶ in/in/°F |
電気抵抗率 | 600 nΩ-m | 600 nΩ-m |
機械的特性
430ステンレス鋼
プロパティ | メトリック値 | インペリアル・バリュー |
引張強度 | 483 MPa | 70キロ・シー |
降伏強度 | 310 MPa | 45キロ・シー |
伸び | 22% | 22% |
ブリネル硬度(HB) | 183 | 183 |
ロックウェル硬度(HRB) | 85 | 85 |
弾性係数 | 200 GPa | 29,000キロ・シー |
430Fステンレス鋼
プロパティ | メトリック値 | インペリアル・バリュー |
引張強さ(代表値) | 552 MPa | 80キロ・シー |
降伏強度(代表値) | 379 MPa | 55キロ・シー |
伸び(代表値) | 25% | 25% |
ブリネル硬度(HB)(代表値) | 262 | 262 |
弾性係数 | 200 GPa | 29,000キロ・シー |
耐食性
430ステンレス鋼は、特に有機酸や硝酸に対して優れた耐食性を持つ。炭素含有量が低いため、粒界腐食に対する優れた耐性があり、粒界における炭化物の析出を防ぎます。耐食性を維持しながら、材料の機械的特性を維持することが重要な用途に適しています。さらに、430ステンレス鋼は優れた耐応力腐食割れ性を有し、様々な酸に有効です。
430ステンレス鋼は、研磨した場合、304ステン レス鋼に匹敵する耐孔食性と耐隙間腐食性を 示す。定期的な使用では870℃まで、連続使用では815℃までの酸化に耐えることができます。これらの特性は、家電製品、自動車トリム、および堅牢な耐食性と耐久性を必要とするその他の用途に最適です。
耐熱性
430ステンレス鋼は耐熱性に優れ、高温環境にも適応します。定期的な使用では870°C(1598°F)まで、連続使用では815°C(1499°F)まで酸化に耐えることができる。自動車の排気システムなど高温にさらされる部品に適している。
耐酸化性
430ステンレス鋼は、クロムが高いため耐酸化性に優れている。高温環境下でも構造的完全性を維持 し、スケーリングに耐えることができる。この特性は、工業炉や熱交換器など、長時間熱にさらされる必要がある用途に非常に重要です。
脆性とアニーリング
430ステンレス鋼は、400-600℃ (752-1112°F)の 温度範囲に長時間さらされると脆くなる傾向が ある。この脆性は、焼きなまし処理によって緩和す ることができる。固溶化熱処理は、材料を815-845℃ (1499-1553°F)まで加熱し、その後炉で徐冷し、空冷するもので、クロム炭化物を溶解して延性を回復させる効果がある。亜臨界焼鈍は、760~815℃(1400~1499°F)に加熱した後、空冷または水冷するもので、機械的特性を大きく変えることなく内部応力を緩和する。
熱処理
430ステンレス鋼は、熱処理によって硬化させることができない。430はフェライト系ステンレス鋼であり、焼入れよりも特定の熱処理工程を経ることで機械的性質と耐食性を維持する。
ソリューション・アニーリング
固溶化熱処理は、材料を815-845°C (1499-1553°F) まで加熱した後、600°C (1112°F) まで炉で徐冷し、その後空冷することによって行われる。このプロセスにより、クロム炭化物が溶解し、材料の耐食性と延性が回復する。
亜臨界アニーリング
亜臨界焼鈍は、430ステンレス鋼を760-815℃ (1400-1499°F)に加熱し、空冷または水冷する。この工程は、材料の機械的性質に大きな 影響を与えることなく、内部応力を緩和する。
430ステンレス鋼 一般的な形状
シートとプレート
薄板と厚板は様々な厚さの平板圧延製品である。家電製品、自動車トリム、建築パネル、食品加工機器などによく使用される。
コイル
コイルは、大きなロールに巻かれた長いステンレス鋼の帯である。キッチンシンク、建築用トリム、産業機器などの部品に加工するのに適している。
バー
棒材は、断面が円形、正方形、または長方形のソリッド・ピースである。ファスナー、機械部品、構造部品の製造に使用される。
パイプとチューブ
パイプとチューブは、ステンレス鋼の中空円筒形である。液体搬送システム、熱交換器、建築用途に広く使用されている。
ワイヤー
ワイヤーは、ステンレス鋼の細く柔軟なストランドから成る。スプリング、金網、ラッシング・ワイヤー、その他の留め具に使用される。
ストリップス
ストリップはコイルから切り出された幅の狭い平らな部分である。自動車産業のトリムやモールディング、あるいは小型精密部品の製造によく使用される。
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430ステンレス鋼の加工と製造
オーステナイト系鋼種と比較した被削性
430ステン レス鋼は、304のようなオーステナイト系鋼種 より加工しやすいが、カジリが発生しやすい。硫黄含有量の高い430F鋼種は加工性が 改善され、高速加工に最適である。
生産プロセス
- 溶解と鋳造:原料(鉄、クロム、炭素など)を電気アーク炉で溶かし、スラブに鋳造する。
- 熱間圧延:スラブを加熱して圧延し、厚さを減らして熱間圧延コイルまたはシートとする。
- 焼きなまし:熱間圧延鋼を815~845℃に加熱し、応力を緩和して延性を向上させるために徐冷する。
- 酸洗:酸処理により酸化物やスケールを除去し、表面の清浄度を向上させる。
- 冷間圧延:鋼は冷間圧延によって加工され、目的のゲージとテクスチャーに達する。
- 最終焼鈍:追加焼鈍は、機械的特性と耐食性のバランスを最適化する。
- 酸洗と不動態化:最終酸処理と不動態化処理により、表面の清浄度と耐食性を高める。
- 仕上げ:切断、トリミング、表面処理により、鋼材を特定の用途に使用できるようにする。
作業硬化率
430ステンレス鋼は加工硬化率が低く、オーステナイ ト鋼に比べて冷間加工が容易である。そのため、硬度を大幅に上昇させることなく、曲げ加工や成形加工に適している。
延性と冷間圧造
この素材は延性に優れ、それほど厳密でない冷間圧延用途に適している。しかし、極端な冷間加工では、延性を維持し脆化を防ぐために、亜臨界の中間焼鈍が必要になる場合がある。
溶接
430ステンレス鋼は溶接が可能であるが、最良の結果を得るためには一定の注意と処理が必要である。
予熱と溶接後アニール
予熱:割れのリスクを最小限に抑えるため、鋼材を150~200℃(302~392°F)に予熱することを推奨する。
溶接後焼鈍:溶接後の焼鈍は790~815℃(1454~1499°F)で行 うと、応力が緩和され延性が回復する。しかし、結晶粒の微細化は起こらない。
推奨フィラーロッド
フィラー・ロッド430ステンレス鋼の溶接には、用途に応じて 430、308L、309および310フィラー・ロッドの 使用を推奨する。
主な検討事項
オーバーヒートを避ける:過度の加熱は、もろさの原因となる過度の粒成長を防ぐために避ける。
クリーンな表面:汚染を防ぐため、溶接前に表面が清浄であることを確 認する。
制御された冷却:溶接後の冷却速度を制御し、不要な微細構造の 形成を避ける。
430ステンレス鋼の用途
家電製品
耐食性と耐久性に優れ、食器洗浄機のライニング、冷蔵庫のパネル、ストーブのトリムリング、煙突ライナー、エレメントサポートに適している。
自動車産業
光沢仕上げ、耐高温性、耐食性に優れ、トリムやモールディング、ラッシングワイヤー、排気システム、燃料タンク部品、ファスナーなどに最適。
建設
耐候性、強度、美観に優れ、屋根材、外装材、雨どい、壁パネル、ドア枠、窓枠、室内装飾に使用される。
食品・飲料業界
耐食性に優れ、衛生的で洗浄が容易なため、シンク、カウンタートップ、加工機器、貯蔵タンク、ディスペンサー、カトラリーに最適。
化学工業
硝酸や様々な化学薬品に耐性を持つため、硝酸プラント、熱交換器、化学薬品貯蔵タンク、パイプ、ヒュームフードに不可欠。
430ステンレス鋼の代替グレードの可能性
グレード | コア機能 | 主な特徴 |
430F | 無料加工 | 硫黄含有量が高く、耐食性がやや劣るため、430よりも機械加工が容易。 |
434 | モリブデン | モリブデンの添加により、430よりも耐孔食性と耐隙間腐食性が強い。 |
304 | オーステナイト系グレード | 430よりも耐食性が高く、溶接性と成形性に優れる。 |
316 | モリブデン含有オーステナイト鋼種 | 塩化物環境での優れた耐食性、430よりも優れた溶接性と成形性。 |
3CR12 | 実用フェライト | 耐食性は低いが、それほど重要でない用途ではコスト効率が高い。 |
430対304ステンレス鋼:この2つの鋼の違い
- ステンレス鋼グレード
- 300シリーズステンレス鋼
- 303ステンレス鋼
- 304ステンレス鋼
- 305ステンレス鋼
- 308ステンレス鋼
- 316ステンレス鋼
- 316Nステンレス鋼
- 409ステンレス鋼
- 410ステンレス鋼
- 416ステンレス鋼
- 420ステンレス鋼
- 430ステンレス鋼
- 410HTおよび410Lステンレス鋼
- 410Sステンレス鋼
- 440ステンレススチール
- 436ステンレススチール
- 301ステンレススチール
- 201ステンレス
- 202ステンレス
- 444ステンレススチール
- 405ステンレススチール
- 302ステンレススチール
- 309ステンレススチール
- 314ステンレススチール
- 321ステンレス鋼
- 347 ステンレス鋼
- 408ステンレススチール
- 422ステンレススチール
- 431ステンレススチール
- 434ステンレススチール
- 414ステンレススチール
- 430FRステンレス
- 13-8 PH ステンレス鋼
- 317 | 317L ステンレススチール
- 616ステンレススチール
- 630ステンレススチール
- 904Lステンレススチール
- A2ステンレススチール
- 304 vs 304L ステンレス鋼
- 304 VS 316 ステンレス鋼
- 304対409ステンレス鋼
- 304 対 430 ステンレス鋼
- 410ステンレス鋼対304
- 18/0対18/10
- 18/0ステンレス・スチール
- 18/8ステンレス・スチール
- 18/10ステンレス・スチール
比較
メンテナンス