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440 ステンレス鋼: 定義、構成、特性、処理、用途など
- ジョン
スチールプログループ 現在、SS 440 (UNS S44000) 製品の在庫があります: プレート、シート、コイル、ストリップ、パイプ、チューブ、バー、ロッドなど。また、選択できる表面仕上げの範囲: 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。
440ステンレス鋼の概要
440ステンレス鋼は高炭素クロム400シリーズです マルテンサイト系ステンレス鋼440A、440B、440C、440Fの4種類があります。主に0.60～1.20%の炭素と16～18%のクロムで構成されています。440はASTM A276やAISI 440などの規格に準拠しており、同等のグレードにはSUS440などがあります。最も注目すべき特徴は、優れた耐摩耗性と熱処理後の高硬度であり、ナイフ、切削工具、ベアリングに広く使用されています。440は主に熱処理と研削によって処理されますが、特定の用途では硬度と靭性のバランスをとるために焼き入れと焼き戻しが行われることもあります。
440ステンレス鋼の代表的な用途
440 ステンレス鋼が一般的に使用されている場所を簡単に確認するには、以下の表を確認してください。
| 産業 | 申し込み |
| カトラリー | 包丁、狩猟用ナイフ、はさみ、外科用刃物 |
| 航空宇宙 | ベアリング、バルブ部品、スプリング、ファスナー |
| 自動車 | シャフト、ギア、ブッシング、耐摩耗部品 |
| 医療機器 | 手術器具、歯科用器具、メス、医療用インプラント |
| 産業機械 | ポンプシャフト、切削工具、金型、ベアリング |
| マリン | プロペラシャフト、船舶用ファスナー、ポンプ部品、切断刃 |
| ディフェンス | ナイフの刃、銃器部品、耐摩耗部品、戦術ツール |
440ステンレス鋼の長所と短所
440 ステンレス鋼の利点とメリットは次のとおりです。
- 特に熱処理後、高い硬度と耐摩耗性を発揮します。
- 刃持ちが優れているため、ナイフや切削工具に最適です。
- 穏やかな環境下での強力な耐腐食性。
- 過度の使用やストレスにも耐える耐久性。
- 焼鈍状態では機械加工性が良好です。
440 ステンレス鋼の欠点と制限は次のとおりです。
- 硬化した状態では脆く、高応力下では割れやすい。
- 望ましい特性を得るには慎重な熱処理が必要です。
- 304 や 316 などのオーステナイト系グレードに比べて耐食性が低くなります。
- 炭素含有量が多いため溶接が困難になる場合があります。
- 他のマルテンサイト系ステンレス鋼よりも高価です。
440ステンレス鋼の同等グレード
440 ステンレス鋼の一般的な同等グレードは次のとおりです。
| 国名 | 規格/仕様 | 同等グレード |
| アメリカ | ASTM A276 | 440a、440b、440c |
| EU | EN 10088-1 | 1.4112 (440B)、1.4125 (440C) |
| 中国 | GB/T 1220 | 9Cr18、9Cr18Mo |
| ドイツ | 17400 規格 | X105CrMo17 |
| ロシア | GOST 5632 | 95X18、110X18 |
| 日本 | JIS G4303 | SUS440A、SUS440B、SUS440C |
| 英国 | BS970 | 440S29 |
440ステンレス鋼のバリエーション
440 ステンレス鋼の一般的なバリエーションは次のとおりです。
| バリアント | それは何か | なぜ 440 ではなくこれが選択されるのでしょうか? |
| 440A | 440の低炭素バージョン。 | 耐腐食性が向上し、機械加工が容易になります |
| 440B | 440のミッドレンジカーボンバージョン。 | 硬度と耐腐食性のバランス |
| 440C | 440の高炭素バージョン。 | 最高の硬度と耐摩耗性 |
| 440F | 440の自由切削バージョン。 | 硫黄の添加により加工性が向上しました |
440ステンレス鋼の耐熱性と耐腐食性
耐熱性
440 ステンレス鋼は耐熱性に優れています。連続使用では最高 425°C (797°F) の温度で動作できます。断続使用では最高 600°C (1112°F) まで対応できます。ただし、高温に長時間さらされると、硬度、強度、耐腐食性が低下する可能性があります。
耐食性
440ステンレス鋼は中程度の 耐食性標準的な炭素鋼よりも性能は優れていますが、304 や 316 などの他のステンレス鋼と比べると劣ります。淡水、弱酸、一部のアルカリ環境には耐えられます。ただし、塩化物が多い、または腐食性の高い環境では、孔食、隙間腐食、応力腐食割れ (SCC) が発生しやすくなります。
440ステンレス鋼の加工
溶接
440 ステンレス鋼は、溶接性が悪い高炭素マルテンサイト鋼です。炭素含有量が多いため、溶接中に割れや硬化が発生しやすくなります。
材料を約 120 ～ 200°C (250 ～ 400°F) に予熱すると、ひび割れのリスクを軽減できます。フィラー材料を選択する場合、耐腐食性を確保し、ひび割れの可能性を減らすために、通常、308 または 309 などのオーステナイト系ステンレス鋼棒が使用されます。応力を緩和し、脆さを軽減するには、通常、約 730 ～ 790°CF (1350 ～ 1450°) での溶接後熱処理が必要です。
材料特性を維持し、割れを防ぐためには制御された冷却が不可欠であるため、プロセス中の急速な冷却は避けてください。
機械加工
440 ステンレス鋼は、硬化後に機械加工することが困難、または不可能です。多くの場合、440 を焼きなまし状態 (硬化前) で機械加工し、その後熱処理して硬度を高める方が簡単です。
硬化後に機械加工が必要な場合は、特殊な工具と低速の切削が必要となり、表面仕上げにはさらに研削や研磨が必要になる場合があります。機械加工では、硬化プロセス中に生じる歪みのリスクも考慮する必要があります。歪みは最終的な部品の寸法に影響する可能性があります。歪みを減らすために、機械加工後、熱処理前に応力緩和が行われることがあります。
熱処理
440 ステンレス鋼は、使用される正確な焼き戻し温度に応じて、熱処理によって最大 58 ～ 62 HRC の硬度まで硬化できます。
- アニーリング850～900℃に加熱し、その後炉内で600℃程度までゆっくり冷却し、その後空冷します。 亜臨界焼鈍 炉をゆっくり冷却しながら 735 ～ 785°C で行うことができます。
- 硬化: 1010～1065°C に加熱し、空気または油で急冷します (重いセクションの場合は油による急冷が推奨されます)。これにより材料が硬化します。
- 焼き戻し: 焼入れ後、150～370°C で焼き戻しを行うと、高硬度 (最大 58～62 HRC) と優れた機械的特性が得られます。425～565°C での焼き戻しは避けてください。耐腐食性と耐衝撃性が低下する可能性があります。590～675°C で焼き戻しを行うと、耐衝撃性は向上しますが、硬度は低下します。
440ステンレス鋼の化学組成
440 ステンレス鋼の化学組成については、以下の表を確認してください。
| エレメント | 炭素、C | クロム、Cr | 鉄、Fe | マンガン、Mn | モリブデン、Mo | リン、P | シリコン、Si | 硫黄、S |
| コンテンツ（%） | 0.60-0.75 | 16-18 | 78.4-83.4（バランス） | ≤ 1.0 | ≤ 0.75 | ≤ 0.040 | ≤ 1.0 | ≤ 0.030 |
440ステンレス鋼の特性
440 ステンレス鋼がユニークである主な理由は次の 3 つです。
- 優れた硬度と耐摩耗性を備え、切削工具や刃物に最適です。
- 高ストレス下でも高い強度と刃先保持力を発揮します。
- 穏やかな環境下での耐腐食性に優れています。
物理的性質
440 ステンレス鋼の主要な物理的特性については、以下の表を参照してください。
| プロパティ | 代表値（メートル法） | パフォーマンス |
| 密度 | 7.80 g/cc (0.282 ポンド/インチ³) | ステンレス鋼特有の高密度 |
| 融点 | 1,480°C（2,696°F） | 融点が高く、高温用途に適しています |
| CTE、リニア（0～100°C/32～212°F） | 10.2 µm/m-°C (5.67 µin/in-°F) | 適度な熱膨張、温度変化に対して安定 |
| 比熱容量（0-100℃/32-212°F） | 0.460 J/g-°C (0.110 BTU/lb-°F) | 適度な保温性 |
| 熱伝導率（100°C/212°F） | 24.2 W/mK (140 BTU-in/hr-ft²-°F) | 中程度の熱伝導率、他の金属よりも効率が低い |
| 電気伝導率 | 1.55% IACS | ステンレス鋼特有の電気伝導性が低い |
| 磁気特性 | 硬化状態では磁性を持つ | オーステナイト鋼とは異なり、硬化すると磁化される可能性がある |
*CTE、線形は、熱膨張係数、線形を意味します。
機械的特性
440 ステンレス鋼の主要な機械的特性については、以下の表を参照してください。
| プロパティ | 数値（メトリック） | パフォーマンス |
| 引張強さ、極限 | 1,750 MPa (254 ksi) | 非常に高く、304（515 MPa）などの一般的なステンレス鋼を超えています。 |
| 引張強度、降伏強度 | 1,280 MPa (186 ksi) | ほとんどのステンレス鋼よりも強度が高く、高強度用途に適しています |
| ロックウェル硬度 | 58HRC | 非常に硬く、420（50-55 HRC）などの一般的な工具鋼よりも高い |
| 破断伸度 | 4.00% | 延性が低く、比較的脆いが、高硬度の用途に適している |
| ヤング率 | 200 GPa（29 msi） | ほとんどの鋼鉄に匹敵する標準的な弾性係数 |
化学的性質
440 ステンレス鋼の主要な化学的性質については、以下の表を参照してください。
| 化学的性質 | 説明 | パフォーマンス |
| 耐食性 | さまざまな環境、特に水や化学物質に対する耐腐食性 | 良いが、316ステンレス鋼のようなより耐食性の高い鋼より劣る |
| pH感度 | 材料がさまざまなpHレベル、特に酸性または塩基性環境にどのように反応するか | 強酸性の環境に敏感ですが、中性から弱アルカリ性の環境では良好に機能します。 |
| 反応性 | 酸やアルカリなどの物質と化学的に反応する材料の傾向 | 中程度。炭素鋼よりも反応性が低いが、316などの高級ステンレス鋼よりも反応性が高い。 |
| 耐酸化性 | 特に高温下で酸素や空気にさらされても酸化や錆びに抵抗する能力 | 高いが、304などのオーステナイト鋼よりわずかに低い |
| 不動態化 | 表面に保護酸化層を形成し、さらなる酸化を防ぐ能力 | 優れた保護クロム酸化物層を形成しますが、316ステンレス鋼ほど頑丈ではありません。 |
| 可燃性 | 熱源にさらされたときに材料が発火したり燃えたりする能力 | 不燃性 |
| 引火性 | 物質が炎を維持し、伝播する可能性 | 不燃性 |
440、304、316ステンレス鋼の違い
440、304、316 ステンレス鋼の簡単な比較については、以下の表を参照してください。
| プロパティ | 440 | 304 | 316 |
| タイプ | マルテンサイト | オーステナイト系 | オーステナイト系 |
| 結晶構造 | ボディ・センタード・キュービック（BCC） | 面心立方(FCC) | 面心立方(FCC) |
| 化学組成 | Cr: 16-18%、C: 0.60-0.75 % | Cr：18-20%, Ni: 8-10.5% | Cr: ≤18%, Mo: ≤3%, Ni: ≤14% |
| 耐食性 | 中程度 | グッド | 特に海洋環境で優れています |
| 引張強度 | 1,750 MPa (254 ksi) | 505 MPa (73.2 ksi) | 580 MPa (84.1 ksi) |
| 降伏強度 | 1,280 MPa (186 ksi) | 215 MPa (31.2 ksi) | 290 MPa (42.1 ksi) |
| ロックウェル硬度 | 58 HRC (~101 HRB) | 70 HRB | 79 HRB |
| 溶接性 | 貧しい | 素晴らしい | 素晴らしい |
| コスト | 中程度 | 低い | 304より高い |
| アプリケーション | 切削工具、刃物、ベアリング | 食品機器、建築 | 海洋環境、化学および医療機器 |
気になる情報
440ステンレス鋼は良質ですか?
はい、440 ステンレス鋼は高品質とみなされており、強度、硬度、耐腐食性に優れていることで知られており、ナイフや工具に最適です。
ナイフの「440 ステンレス」とはどういう意味ですか?
ナイフに表示されている「440 ステンレス」は、硬度、耐腐食性、鋭い刃持ちの良さで知られる高級ステンレス鋼のことです。ナイフの刃によく使用されます。
440ステンレス鋼はナイフの刃に適していますか?
はい、440 ステンレス鋼、特に 440C はナイフの刃に適しています。耐腐食性、硬度、刃持ちに優れていますが、柔らかい鋼に比べて研ぐのが少し難しい場合があります。
440ステンレス鋼は錆びますか？
はい、440 ステンレス鋼は、長時間の湿気や海水などの過酷な条件にさらされると錆びる可能性がありますが、クロム含有量が多いため、他の鋼に比べて耐腐食性に優れています。適切な手入れとメンテナンスを行うことで、錆を防ぐことができます。
関連記事
ステンレス鋼440は磁性がありますか?
はい、ステンレス鋼 440 は硬化および焼きなましされた状態では磁性を持ちます。
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ステンレス鋼は磁性を持つか？
440ステンレス鋼は機械加工できますか？
はい、440 ステンレス鋼は機械加工可能ですが、特に熱処理後は硬度が高いため、加工がより困難になります。
440ステンレス鋼は食品に安全ですか?
はい、440 ステンレス鋼は耐腐食性に優れているため、適切に処理すれば食品に安全であると考えられます。
440 ステンレス鋼を焼き入れするにはどうすればいいですか?
440 ステンレス鋼を焼き入れするには、硬化後に 400 ～ 750°F (200 ～ 400°C) に加熱し、その温度で 1 ～ 2 時間保持してから空冷します。正確な焼き入れ温度は、硬度と靭性の望ましいバランスによって異なります。
440ステンレス鋼は鋭いですか?
はい、440 ステンレス鋼は非常に細かい刃に研ぐことができ、硬度が高いため鋭い刃先を保つ能力があることで知られています。
まとめ＆さらに
この記事では、440ステンレス鋼の定義、構成、特性、処理、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は、 ブログ または 金属専門家へのお問い合わせ.
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