431ステンレス鋼：特性、特徴、用途

431 ステンレス鋼は、優れた耐錆性、靭性、成形のしやすさで知られる、柔軟で耐久性のあるマルテンサイト合金です。産業界で広く使用されている 431 ステンレス鋼は、靭性と耐久性のバランスが取れています。 

このガイドでは、その特性、用途、同等グレード、処理オプションを検討し、それが要求の厳しい環境にとって信頼できる選択肢である理由を理解していただくのに役立ちます。

431ステンレス鋼とは何ですか?

431 ステンレス鋼 (UNS S43100) は、80 ～ 85% の鉄、15 ～ 17% のクロム、および炭素とニッケルで構成されています。これは、ASTM A276 規格に適合したマルテンサイト系ステンレス鋼で、強度、耐腐食性、機械加工性に優れています。431 ステンレス鋼を 600 ～ 800°C で処理すると、その性能が最適化されます。熱処理された 431 ステンレス鋼は、航空宇宙、海洋、自動車の各分野でシャフト、ボルト、留め具に使用されています。冷間加工により、硬度と強度を高めることができます。 

431ステンレス鋼の特性

431 ステンレス鋼は、優れた耐久性、抜群の防錆性、強靭性が特徴です。クロムとニッケルの含有量により、耐久性と耐酸化性が向上します。また、優れた弾力性と耐摩耗性を備えているため、厳しい条件にも最適です。

SS 431の化学組成

SS 431 の組成は、優れた耐腐食性をもたらす高クロム含有量と、強度を高める適度なレベルの炭素およびニッケルを特徴としています。具体的な数値については、下の表を参照してください。

431ステンレス鋼の機械的特性

SS 431 は、熱処理後でも高い引張強度と硬度を維持していることが最大の特徴で、要求の厳しい機械用途に適しています。さまざまな焼鈍条件での具体的な値については、下の表を参照してください。

431の物理的特性

SS 431 の物理的特性は、高密度と優れた熱伝導性によって際立っており、高応力環境に適しています。これらの値は、標準的な焼鈍条件下での一般的な特性を表しており、熱処理によって異なる場合があります。

431ステンレス鋼の同等グレード

431 ステンレス鋼は、他の国で使用されている同等のグレードと類似した化学組成と機械的特性を持っています。これらのグレードは、さまざまな用途で同等のパフォーマンスを発揮します。以下は、さまざまな地域の同等のグレードの表です。

431ステンレス鋼の代替グレード

いくつかのステンレス鋼グレードは、組成や用途が似ているため、431 の代替として使用できます。

1. グレード410: クロムを含むマルテンサイト系ステンレス鋼。耐食性と強度に優れていますが、431 に比べると靭性は若干低くなります。
2. グレード420: 431 よりも炭素含有量が高い。熱処理後の硬度が高く、耐摩耗性が必要な用途に適していますが、耐腐食性は低くなります。
3. グレード304: ニッケル含有量が多いオーステナイト系ステンレス鋼。耐食性に優れており、強度よりも耐食性が重要となる431の代替として使用できます。
4. グレード316: 431 よりもモリブデンが多く含まれています。特に海洋環境での耐腐食性が優れていますが、強度は低くなります。

これらのオプションは、耐久性、耐錆性、強度などの特定の要件に応じて選択できます。

431ステンレス鋼の特性

431 ステンレス鋼は、強力な引張耐久性、優れた耐錆性、強靭性で知られており、厳しい条件に最適です。

1. 高い引張強度

431 は他の多くのステンレス鋼よりも引張強度が大幅に高いため、航空宇宙や海洋部品など、強度と耐久性に優れた材料を必要とする用途に最適です。

2. 優れた耐腐食性

431 ステンレス鋼はクロム含有量が高いため、特に海洋や工業環境などの軽度の腐食環境で優れた耐腐食性を発揮します。

3. 優れた硬度

431は重要な 硬度 熱処理により耐摩耗性に優れているため、シャフト、ボルト、ファスナーなど耐摩耗性が必要な部品に最適です。

4. 磁気特性

オーステナイト系ステンレス鋼とは異なり、431は マグネティックこれは、特定の機械的および電気的用途において有利となる可能性があります。

5. 熱処理性能

431 は硬化と焼戻しによく反応し、さまざまな用途に合わせて機械的特性を調整できます。

6. 焼入れ性

• 硬度増加: 焼入れと焼戻し後、431ステンレス鋼の硬度は360〜480HBに達し、Rc44に相当します。
• 冷却方法: 小さなセクションは空冷できますが、大きなセクションでは最適な完全硬化を実現するために油焼き入れが必要です。

7. 低温特性

• 脆性遷移温度の低下: 431 ステンレス鋼は低温で強度が増し、破損することなく衝撃に耐えることができます。
• 微細構造低温では、構造にマルテンサイトとフェライトが含まれ、強度と靭性が向上します。

制限事項

• 難しい溶接431 ステンレス鋼は炭素含有量が高いため溶接が難しく、割れを防ぐために溶接前と溶接後に熱処理が必要です。
• 強酸に対する脆弱性431 は耐腐食性がありますが、強酸性環境では孔食や隙間腐食が発生しやすいため、強力な化学物質にさらされる環境での使用は制限されます。

ステンレス鋼 431 はどのように製造されますか?

ステンレス鋼 431 の製造にはいくつかの重要なステップが含まれており、それぞれのステップは強度、硬度、耐腐食性などの最終的な特性を確保するために重要です。

1. 溶解主に鉄、クロム、炭素、ニッケルなどの原材料を電気アーク炉（EAF）で高温で溶かします。

2. キャスティング溶鋼を鋳型に流し込んでビレットやスラブを作り、その後冷却して硬化させます。

3. 熱間圧延凝固したスラブは再度加熱され、圧延されて厚さが減り、鋼が板、棒、またはその他の必要な形状に成形されます。

4. アニーリング: 圧延された鋼材は熱処理され、内部応力を解放し、材料を柔らかくし、機械加工性を高めます。このプロセスでは、鋼材を設定温度まで加熱し、徐々に冷却します。

5. 硬化: 硬度と強度を高めるために、431 は焼入れ処理を受けます。焼入れ処理では、鋼を高温に加熱した後、急速に冷却します。

6. 焼き入れ: 鋼は焼き入れ後、より低い温度で再加熱し、その後再び冷却して、最終的な硬度と靭性を調整することで焼き戻しが行われます。

7. スケール除去熱処理後、加工中に形成された表面スケールを酸洗または機械洗浄により除去します。

8. 仕上げ: 鋼は、通常、研削または研磨によって機械加工され、正確な寸法に仕上げられ、望ましい表面品質が実現されます。

9. 検査とテスト最終製品は、引張強度、硬度、耐腐食性などの必要な機械的および化学的特性を満たしていることを確認するために、厳格な検査とテストを受けます。

これらのプロセスにより、431 ステンレス鋼が特定の用途に必要な強度、靭性、および耐錆性を達成することが保証されます。

SS 431 向けに提供している処理オプション

SteelProGroup では、特定のパフォーマンス要件とアプリケーションのニーズを満たすように設計された、SS 431 ステンレス鋼の幅広い処理および製品カスタマイズ オプションを提供しています。

機械加工

当社が提供する詳細な処理オプションは次のとおりです。

メルティング

• 電気アーク炉（EAF）: 原料を電気アークで溶かし、成分を正確に制御して高品質の鋼を生産します。
• 真空誘導溶解（VIM）: 真空中で不純物を除去し、より不純物が少なく、よりクリーンで均一な材料を作り出すため、重要な用途に最適です。
• アルゴン酸素脱炭（AOD）アルゴン酸素脱炭（AOD）は、炭素を減らして耐食性を向上させ、望ましい組成を実現することで鋼を精製します。合金含有量を制御して性能を向上させるため、431 のような高品質のステンレス鋼の製造に最適です。

熱処理

• アニーリング:431 ステンレス鋼の硬度を下げて機械加工性を高め、内部応力を解放します。通常、815 ～ 900°C で行われ、後の段階での作業が容易になります。
• 硬化: 431 ステンレス鋼を 980 ～ 1065°C に加熱し、その後急速に冷却することで強度と耐摩耗性を高めます。高強度用途に最適です。
• 焼き戻し: 硬化後の硬度と靭性を調整し、耐久性を向上させ、脆さを軽減します。通常、431 ステンレス鋼の場合は 600 ～ 650°C で行われ、強度と柔軟性の両方が求められる用途に適しています。
• 焼き入れ: 431 ステンレス鋼を加熱後に急速に冷却して硬度と機械的特性を確保します。これは、厳しい環境でも一貫したパフォーマンスを確保するために不可欠です。

冷間加工

• 冷間圧延: 加熱せずに厚みを減らし、表面品質を改善し、より強く滑らかな仕上がりを実現します。
• コールドドローイング: 鋼を金型に通すことで強度を高め、精密な用途向けに厳密な寸法制御を実現します。
• ストレッチ成形: 熱を加えずに材料を伸ばし、複雑な形状に成形しながら機械的特性を向上させます。

他の 431ステンレス鋼には冷間加工オプションは推奨されません

• 深絞り431 は延性が限られているため、深絞り加工中に割れが発生しやすく、この加工には適していません。
• 低温での曲げ: 強度が高く延性が低いため、十分な熱を加えずに曲げると割れが生じる可能性があります。
• 冷間圧延: 431 は冷間加工後に硬くなり脆くなるため、破損の原因となる可能性があるため、スウェージングには適していません。

機械加工

• カッティング: 当社では、鋸やレーザーを使用した精密切断サービスを提供しており、材料の損失を最小限に抑えながら、カスタム仕様に合わせてきれいで正確な切断を実現します。
• フライス加工高精度のフライス加工により、複雑な形状やデザインに適した正確な寸法の精巧な部品を作成できます。
• 掘削: 正確な穴のサイズと深さを実現するためのカスタムドリルにより、ボルト、ファスナー、その他の接合方法に完璧に適合します。

表面処理

• 研磨: 粗い表面を滑らかにし、均一な仕上がりを実現し、鋼の全体的な外観と性能を向上させます。
• 研磨: 反射性の高い光沢仕上げを追加し、特に目に見えるコンポーネントの耐腐食性と美観を向上させます。
• ピクルス: 酸化物やスケールなどの表面不純物を除去し、きれいな表面を確保し、コーティングの密着性を向上させます。
• 不動態化: 保護酸化コーティングを形成することで防錆性が向上し、過酷な環境での使用に最適です。

溶接

• TIG（タングステン不活性ガス）溶接: 汚染を最小限に抑えた高品質で精密な溶接を提供し、薄い部分や重要な用途に適しています。
• MIG（金属不活性ガス）溶接: 高い堆積速度で厚い部分を接合するのに効率的で、産業および構造用途に適しています。
• 抵抗溶接: 熱と圧力を利用して、充填材を使用せずに鋼を接合し、さまざまな用途に使用できるきれいで強力な接合部を生成します。

431ステンレス鋼には推奨されないその他の溶接オプション

• ガス溶接とCO2溶接: これらの方法は 431 ステンレス鋼では困難です。
• 低温溶接極端に低い温度で溶接すると、靭性と強度が低下する可能性があります。
• 予熱なし: 予熱処理を省略すると脆さや割れが生じるリスクが高まるため、431 ステンレス鋼の場合は予熱処理をお勧めします。

私たちが持っている形と形状

当社が提供する形状とフォームのオプションは次のとおりです。

• バー:
  • 形状: 丸棒、角棒、平棒、六角棒。
  • フォーム: 磨きバー、漬けバー。
• シートとプレート:
  • 形状: 薄いシート、厚いシート。
  • フォーム: 漬物シート、シートコイル、平板、多孔板、チェッカー板。
• ワイヤーとストリップ:
  • 形状: 丸線、平線、角線。
  • フォーム: 引線、コイル線、撚線。
• コイル:
  • 形状: 狭いコイル、広いコイル。
  • フォーム: 冷間圧延コイル、熱間圧延コイル、焼鈍コイル。
• ロッド:
  • 形状: 丸棒、角棒。
  • フォーム: 熱間圧延棒、冷間引抜棒、研磨棒。
• チューブ:
  • 形状: 丸管、角管。
  • フォーム: シームレスチューブ、溶接チューブ、研磨チューブ。
• パイプ:
  • 形状: 丸パイプ、角パイプ。
  • フォーム: シームレスパイプ、溶接パイプ、酸洗パイプ。
• カスタム機械加工フォーム: 当社では、お客様の特定の産業要件に合わせてカスタム加工および成形サービスを提供しています。

当社の包括的な処理能力と多様な形状により、当社の 431 ステンレス鋼製品は業界最高水準を満たすことを保証します。

431ステンレス鋼の用途

431 ステンレス鋼は、高い強度、耐久性、耐錆性が求められる業界で広く使用されています。特に、航空宇宙、海洋、自動車、工業用途に適しています。

1. 航空宇宙産業

431 ステンレス鋼は、優れた強度と摩耗や疲労に対する耐性があるため、航空宇宙分野で頻繁に使用されています。

• 航空機着陸装置: 431 の強度と耐久性は、大きなストレスや衝撃を受ける部品に最適です。
• ファスナー: その耐腐食性と機械的特性は、航空機製造における重要な締結部品に適しています。
• タービン部品高温に耐え、強度を維持する能力はタービン部品にとって非常に重要です。

2. 海洋産業

431 は海洋環境における優れた耐腐食性を備えているため、海洋分野で広く使用されています。

• シャフト431は耐久性に優れ、海水腐食にも強いため、プロペラシャフトによく使用されます。
• ボート留め具: 431 製の耐腐食性ボルトとネジは、海水環境での使用に最適です。
• ポンプ部品: 強靭性と耐腐食性に優れているため、長期耐久性が求められる船舶用ポンプ部品に最適です。

3. 自動車産業

431 ステンレス鋼は強度と機械加工性に優れているため、要求の厳しい自動車用途に最適です。

• 車軸: 高い強度と耐疲労性を備え、重い荷重やストレスに耐える自動車の車軸に最適です。
• ギア: 431 製のギアは、性能を犠牲にすることなく、高いトルクと摩耗に対応できます。
• エンジン・コンポーネント: バルブシートや燃料噴射システムなどの部品は、材料の硬度と耐腐食性の恩恵を受けます。

4. 産業機器

工業用途では、耐摩耗性と過酷な条件に耐える能力が求められる部品に 431 ステンレス鋼が使用されます。

• バルブ: この素材は強靭性と耐腐食性に優れているため、化学および石油産業のバルブステムや部品に最適です。
• ポンプとピストン431 は、ストレス下や腐食性流体への暴露下でも耐久性があるため、ポンプ シャフトやピストン ロッドに適しています。
• 切削工具431 ステンレス鋼は、強いストレス下でも鋭さを保ち、摩耗に耐える能力があるため、切削工具の製造に最適です。

431ステンレス鋼は、 石油とガス, 医学, 食品加工そして 製薬 耐腐食性、強靭性、清潔さで業界で広く使用されています。

316 鋼と 431 鋼の違いは何ですか?

316 は、クロムとニッケルの含有量が多いオーステナイト系ステンレス鋼で、特に海洋環境で優れた耐腐食性を発揮します。マルテンサイト鋼の 431 は、316 に比べて強度と硬度に優れていますが、耐腐食性は低くなります。

420 ステンレス鋼と 431 ステンレス鋼の違いは何ですか?

420 には炭素が多く含まれているため、熱処理後に硬くなり、耐摩耗性は高くなりますが、靭性は低くなります。431 は、クロム含有量が多いため全体的な靭性が高く、耐腐食性も向上しており、より厳しい環境に適しています。

431ステンレス鋼は硬化できますか?

はい、431 ステンレス鋼は熱処理、具体的には焼き入れと焼き戻しによって硬化することができ、硬度と強度が向上します。

430 ステンレス鋼と 431 ステンレス鋼の違いは何ですか?

430 は、優れた耐食性と成形のしやすさで知られるフェライト系ステンレス鋼ですが、他のグレードに比べて強度が低くなります。431 はマルテンサイト系で、強度、硬度、耐食性が高く、より厳しい用途に適しています。

431ステンレス鋼に相当するものは何ですか?

同等の等級には以下が含まれます SUS431 日本で、 1Cr17Ni2 中国では、 X17CrNi16-2 EUでは、 1.4057 ドイツでは、 14Kh17N2 ロシアでは。

プロフェッショナル 431 ステンレス鋼メーカー

スチールプログループ は特殊鋼の製造業者およびソリューションプロバイダーであり、100% 品質保証によるカスタムサービスを提供しています。当社の 431 ステンレス鋼をお選びください。以下を提供できます。

• 高い強度と耐久性当社の 431 ステンレス鋼は引張強度に優れているため、高応力のかかる用途に最適です。
• 優れた耐食性431 ステンレス鋼は、海洋および化学環境に最適で、優れた耐腐食性を備えています。
• 精密機械加工当社の 431 ステンレス鋼は精密機械加工に適した形状をしており、最高品質の最終製品を保証します。
• カスタマイズ可能な仕上げ: 研磨、酸洗、焼きなましなどのオプションは、特定のアプリケーションのニーズに合わせてカスタマイズできます。
• 幅広い形状からお選びいただけます: 棒、ロッド、プレート、シート、コイル、チューブなど、さまざまな産業ニーズに対応します。
  高度な熱処理オプション: 材料の性能と耐用年数を向上させるカスタマイズされた熱処理プロセス。
• グローバルサプライチェーン: 競争力のある輸送オプションによる信頼性の高いグローバル配送。
  業界のコンプライアンスと認証: ASTM 準拠製品、品質とトレーサビリティの SGS/TUV 認定。

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