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合金 616 | AISI 616 | AISI 422 ステンレス鋼
- ジョン
616 ステンレス鋼は、高温環境で優れた性能を発揮することで知られるマルテンサイト合金です。このブログでは、616 ステンレス鋼の組成と特性について説明します。また、その利点、制限、用途についても説明し、プロジェクトに最適なオプションを選択できるように支援します。
616ステンレス鋼とは何ですか?
AISI 616 ステンレス鋼は、Alloy 616 または UNS S42200 とも呼ばれ、マルテンサイト系ステンレス鋼です。強度と耐熱性に優れています。熱処理によって硬化させることができます。AISI 616 は高温でも優れた性能を発揮し、1200°F まで特性を維持します。一般的な用途には、ジェット エンジン、蒸気タービン、高温ボルトなどがあります。
616ステンレス鋼相当品（AMS 5655）
- 422 の
- 国連S42200
- ASTM A565 グレード616
- EN 1.4935
616ステンレス鋼の化学組成
以下は 616 ステンレス鋼の化学組成をまとめた表です。
| エレメント | フェ | Cr | モ | わ | 五 | C | ムン | Si | P | S | ニー |
| 重量（%） | 81.9-85.8 | 11.0-12.5 | 0.9-1.25 | 0.9-1.25 | 0.2-0.3 | 0.20-0.25 | 0.5-1.0 | 0-0.5 | 0-0.025 | 0-0.025 | 0.5-1.0 |
616ステンレス鋼の物理的特性
以下は 616 ステンレス鋼の物理的特性を示す表です。
| プロパティ | メトリック値 | インペリアル・バリュー |
| 密度 | 7.9 g/cm³ | 490 ポンド/フィート³ |
| 融点 | 1480-1510 °C | 2700～2750°F |
| 熱伝導率 | 24W/m·K | 14 BTU/h·ft·°F |
| 熱膨張 | 10 µm/m·K | – |
| 電気伝導率 | 4.7% IACS | 5.3% IACS 比重 |
| 磁気特性 | 強磁性 | 強磁性 |
616ステンレス鋼の機械的特性
以下は 616 ステンレス鋼の機械的特性をまとめた表です。
| プロパティ | 典型的な値 |
| 引張強度 | 910-1080 MPa (130-160 ksi) |
| 降伏強度 | 670-870 MPa (97-130 ksi) |
| ブリネル硬度 | 260-330 |
| ロックウェル硬度 | 21 |
| ビッカース硬度 | 223 |
| 伸び | 15-17% |
| 弾性係数 | 200 GPa（28 x 10⁶ psi） |
616ステンレス鋼のその他の特性
耐熱性
耐熱性は 616 ステンレス鋼の最も重要な特性です。高温用途向けに特別に設計されており、強度を失うことなく 1200°F (650°C) で連続的に動作できます。クロムとモリブデンの含有量により、スケールや酸化に抵抗し、極端な温度でも耐久性を確保します。タービンやジェット エンジンなどのコンポーネントに最適です。
耐食性
616 stainless steel, offers moderate 耐食性. Its chromium content (11-12.5%) helps protect the surface from rust and scaling in mildly corrosive environments. But it isn’t as resistant as other grades like 316 stainless steel
作業性
616 ステンレス鋼は適度な加工性があります。機械加工や成形は可能ですが、硬度と強度が高いため、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて加工が難しくなります。
616ステンレス鋼の一般的な用途
616 ステンレス鋼の一般的な用途は、主に高強度と耐熱性が求められる環境です。主な用途は次のとおりです。
| 産業 | 申し込み | 特徴 |
| 航空宇宙 | タービンブレード | 高強度、耐熱性 |
| 自動車 | 排気システム | 耐食性 |
| エネルギー | バルブ | 耐摩耗性、耐久性 |
| 石油・ガス | ポンプ部品 | 高温安定性 |
| 製造業 | 機械部品 | 強化機能 |
| 発電 | 高温ボルト接合 | 高強度、熱安定性 |
616ステンレス鋼の長所と短所
616 ステンレス鋼の利点は次のとおりです。
- 高い耐熱性
616 ステンレス鋼は最高 1200°F (650°C) の温度で動作できるため、タービンブレード、ジェットエンジン、その他の航空宇宙部品などの高温用途に最適です。
- 優れた機械的強度
この合金は優れた引張強度と降伏強度を示し、室温と高温の両方の環境で機械的性能を維持します。
- 良好な耐摩耗性
616 ステンレス鋼は、特に熱処理後の硬度が高いため、摩擦の大きい環境で不可欠な優れた耐摩耗性を備えています。
616 ステンレス鋼の欠点は次のとおりです。
- 耐腐食性は限られている
616 ステンレス鋼はクロム含有量により中程度の耐腐食性を備えていますが、腐食性の高い環境や海洋環境には適していません。
- 硬化後の加工性が悪い
616 ステンレス鋼は熱処理すると非常に硬くなり、機械加工が難しくなります。この硬化状態で効果的に切断または成形するには、特殊なツールと技術が必要です。ただし、焼きなまし状態の方が機械加工が容易です。
- 限定的な冷間加工性
616 ステンレス鋼は、特に熱処理後は、冷間加工プロセス (冷間圧延や成形など) によって変形しにくくなります。この材料は室温で硬度が高いため、冷間状態では成形や成形が困難になります。
616ステンレス鋼の加工方法
ホットワーキング
熱間加工とは、再結晶点以上の温度で金属を変形および成形するプロセスであり、材料が破損することなく簡単に成形できるようになります。
鍛造
鋼を 1700 ～ 2150°F (927 ～ 1177°C) に加熱し、ハンマーまたはプレスを使用して圧縮します。
このプロセスにより、タービンブレードのような複雑な部品が成形され、鋼の結晶構造が改善されます。
ローリング
鋼を同じ温度範囲に加熱し、ローラーに通して厚さを減らし、板または棒に成形します。
圧延により材料の強度と結晶粒の微細化が向上します。
押し出し
鋼は 1700 ～ 2150°F (927 ～ 1177°C) に加熱され、金型に押し込まれて、棒やチューブなどの均一な形状に成形されます。
このプロセスは、従来のプロセスでは実現が難しい、より複雑な形状に使用されます。
熱処理
616 ステンレス鋼の熱処理プロセスは、その機械的特性、特に硬度、強度、耐摩耗性を向上させるために非常に重要です。
アニーリング
鋼を 790 ～ 850°C (1450 ～ 1560°F) に加熱し、この温度を維持して加熱が均一になるようにします。その後、空気中でゆっくりと冷却します。
このプロセスにより、内部応力が緩和され、鋼が柔らかくなり、機械加工が容易になります。
硬化
鋼を1000～1065℃の焼入れ温度まで加熱します。
鋼が希望の温度に達したら、部品の厚さに応じて油または空気を使用して急速に急冷する必要があります。厚い部品は、通常、十分な速さで冷却するために油による急冷が必要です。
焼き戻し
希望する硬度と強度に応じて、540～650°C (1000～1200°F) に再加熱します。この温度で指定時間保持した後、空冷します。
焼き入れ後の鋼は非常に脆いため、靭性を回復するには焼き戻しが必要です。
ストレス解消
硬化後、残留応力を軽減するために 200 ～ 300°C (390 ～ 570°F) に加熱して応力緩和を施すことができます。
機械
希望の形状を実現するためのプロセスには、旋削、フライス加工、穴あけ加工が含まれます。
AISI 422 を加工する場合は、耐久性と摩擦低減のため、超硬切削工具または TiN や TiAlN などのコーティングを施した工具を使用することをお勧めします。
切削液などの効果的な冷却方法は、熱を管理し、表面品質を向上させるために不可欠です。
概要
616 ステンレス鋼 (AISI 422 とも呼ばれる) は、高温性能と耐摩耗性を考慮して設計された合金です。タービン、ジェット エンジン、熱交換器に最適な材料です。
Steel Pro Groupでは、高性能な産業ニーズに応える最高品質の材料を提供することに尽力しています。プロジェクトに信頼できるソリューションをお探しの場合は、 ウェブサイトを見る または お問い合わせ 個別のご相談とお見積りを承ります。お客様の特定の要件に最適な材料の選択をお手伝いいたします。
