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CNC加工ステンレス鋼のすべて
ステンレス鋼は優れた加工性と均一性を持つため、CNC加工によるステンレス鋼部品の加工は、効果的な製造プロセスの 1 つです。CNC加工とは、コンピュータがフライス盤、旋盤、ドリル、その他の切削工具を制御して、特にステンレス鋼のCNCフライス加工において、精密で再現性の高い部品を効率的かつコスト効率よく製造するプロセスです。ステンレス鋼は、高強度、高引張強度、耐食性、耐摩耗性、そして目を引く独特の外観を持つため、カスタム部品やプロトタイプの製造に最も人気のある材料の 1 つであり、現代社会において極めて重要な役割を果たしています。その用途は、調理器具から自動車部品、医療、化学、海洋産業、航空宇宙などの分野にまで及びます。
ステンレス鋼とは何ですか？
ステンレス鋼の顕著な特徴は、クロムの含有量が 11% を超え、ニッケルの含有量が 8% を超えており、空気中または腐食環境で高い耐食性を持ち、また、環境での耐食性も高いことです。高温環境 (>450°C)。 の強さ。 ステンレスは純金属ではなく、合金鋼の一種で、約150種類あります。 各ステンレス鋼の合金元素は異なり、その特性も大きく異なります。 たとえば、クロム含有量が 16% ～ 18% のステンレス鋼は耐酸性鋼と呼ばれます。 ニッケルなどの他の金属元素を含めると、鉄の結晶微細構造が安定し、モリブデンまたはチタンはステンレス鋼の耐熱性と耐食性を向上させます。 屋外環境にさらされると、ステンレス鋼のクロムは「不動態層」と呼ばれる酸化膜を形成し、ステンレス鋼のさらなる腐食を防ぎ、錆を防ぎ、きれいな外観を維持します.
一目で
プロセス | リードタイム | 公差 | 価格 | 用途 | 学年 | 仕上げサービス |
CNCフライス CNC旋盤 | 1日もかかる | 次の図面: +/- 0.005 mm という低さ 描画なし: ISO 2768 中 | $ $ $ | 産業用途、継手、ファスナー、調理器具、医療機器、 | 150、AF (13% PTFE 充填)、30% ガラス充填 | 黒色酸化物、電解研磨、ENP、メディア ブラスト、ニッケル メッキ、パッシベーション、粉体塗装、タンブル研磨、 亜鉛メッキ |
ステンレス鋼の分類
ステンレス鋼には多くの種類があり、モデルによって適用範囲が異なります。 主な違いは、合金元素の含有量にあります。 CNC 機械加工プロジェクトに最適なグレードを選択できるように、ステンレス鋼の分類について説明します。 ステンレス鋼は結晶構造によって分類され、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、二相系、析出硬化 (PH) グレードの 5 種類に分けられます。
オーステナイト系ステンレス鋼：オーステナイト系ステンレス鋼は、鉄元素がオーステナイト結晶である微細構造を持つことからその名が付けられました。最も一般的で広く使用されているステンレス鋼であり、全ステンレス鋼の約70%を占めています。主な合金元素はクロム（含有量18%～39%）とニッケル（含有量6%～20%）であるため、オーステナイト系ステンレス鋼はすべてのステンレス鋼シリーズの中で最も耐食性に優れています。この合金は高温でも高い強度を維持し、優れた機械的特性はCNC加工に非常に適しています。オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性で、成形性と靭性に優れており、冷間加工は可能ですが、熱処理はできません。最もよく知られているのは300系です。一般的に、オーステナイト系ステンレス鋼のCNC加工では、シャフト、バルブ、ボルト、ブッシング、ナット、航空機用継手、食品機器、パイプ、容器などの部品や試作品を作成できます。
一般的なオーステナイト系ステンレス鋼のグレード
標準グレードのオーステナイト系ステンレス鋼。標準グレードのオーステナイト系ステンレス鋼は、炭素含有量が0.08%までで、最低炭素含有量の規定はありません。
低炭素オーステナイト系ステンレス鋼。低炭素オーステナイト系ステンレス鋼は、通常、グレード名の後に「L」の文字が付加されます（例：304L、316L）。炭素含有量は約0.03%です。
高炭素オーステナイト系ステンレス鋼。高炭素オーステナイト系ステンレス鋼は、炭素含有量が0.04%以上0.10%以下のステンレス鋼です。高炭素鋼は極端な高温下でも強度を維持でき、通常、鋼種名の後に「H」の文字が付記されます。この鋼種は、CNC加工されたステンレス鋼部品が最終的に過酷な環境で使用される場合に選択できます。
一般的なオーステナイト系ステンレス鋼のグレード
303ステンレス鋼は、セレン、硫黄、リンなどの微量元素を含み、CNC加工に適した機械的特性を向上させています。SS304ステンレス鋼よりも加工しやすく、耐食性はSS304ほどではありませんが、重荷重用途や高い表面仕上げが求められる用途に最適です。例えば、歯車、シャフト、バルブ、ボルト、ねじなどが挙げられます。
引張強さσb（MPa）：≥520
条件付き降伏強さσ0.2(MPa)：≧205
伸びδ5 (%): ≥40
面積の減少 ψ (%): ≥50
硬度: HB≤187HB; HRC≤90HRB;
HV≦200HV
304ステンレス鋼は、最も一般的に使用されているオーステナイト系ステンレス鋼の一つです。クロム18%、ニッケル8%を含み、炭素含有量は最大0.07%です。CNC加工に非常に適しており、耐食性、延性、成形性、溶接性に優れています。304または304Lは、調理器具、食品、化学薬品、建築、ファスナーなど幅広い分野で使用されており、SS316の低コスト代替品として考えられています。
引張強さ σb (MPa)≧515-1035
条件付耐力 σ0.2 (MPa)≧205
伸びδ5 (%)≧40
絞り値 ψ(%)≧？
硬度: ≤201HBW; ≤92HRB; ≤210HV
密度 (20°C、g/cm³): 7.93
融点（℃）：1398～1454
比熱容量（0～100℃、KJ・kg-1K-1）：0.50
熱伝導率（W・m-1・K-1）：（100℃）16.3、（500℃）21.5
線膨張係数（10-6・K-1）：（0～100℃）17.2、（0～500℃）18.4
比抵抗（20℃、10-6Ω・m2/m）：0.73
縦弾性係数（20℃、KN/mm2）：193
309ステンレス鋼は、耐食性と耐熱性に優れ、クロムとニッケルの含有量が高いため、980℃以下の繰り返し加熱にも性能を損なうことなく耐えることができます。室温では304ステンレス鋼よりも強度が高く、硫黄を含むためCNC加工が容易です。309.309ステンレス鋼は冷間加工が可能ですが、熱処理はできず、溶接も可能です。ボイラー部品、発電機、耐火支持材、耐火裏板など、高温用途の部品製造に非常に適しています。
降伏強度/MPa: ≥ 205
引張強度/MPa：≧520（硬度HB≦187）
伸び/%: δ5≥ 40
316ステンレス鋼は、304ステンレス鋼に次いで2番目に多く使用されているステンレス鋼グレードの1つで、クロム含有量が16%～18%、ニッケル含有量が11%～14%、モリブデン含有量が2%以上です。316ステンレス鋼は、モリブデン含有量が高く炭素含有量が低いため、海洋環境や化学環境（強酸、強アルカリ）での耐食性が高く、海洋グレードのステンレス鋼とも呼ばれます。高温下でも316ステンレス鋼の耐食性は損なわれず、304ステンレス鋼をはるかに凌駕します。316ステンレス鋼は硫黄を含み、CNC加工、板金プレス加工などの加工に適しています。通常、海洋産業、自動車部品、医療機器、食品産業（適用温度範囲：-196℃～700℃）、建築材料部品の製造に理想的な材料であり、SS316は核燃料回収装置の製造にも使用されています。 316ステンレス鋼のCNC加工コストは、通常、304ステンレス鋼のCNC加工コストよりも高くなります。
引張強さσb（MPa）：≥520
条件付き降伏強さσ0.2(MPa)：≧205
伸びδ5 (%): ≥40
面積の減少 ψ (%): ≥60
硬度：≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
317ステンレス鋼は、クロム19%、ニッケル13%、モリブデン3%を含む、強度と耐久性に優れた合金です。モリブデン含有量が316ステンレス鋼よりも高いため、317.317ステンレス鋼は316ステンレス鋼よりも耐食性に優れ、304ステンレス鋼よりも靭性に優れています。溶接、冷間加工、熱間加工が可能ですが、熱処理はできません。CNC加工が容易で、腐食性の高い環境、化学装置、パルプ製造装置などでよく使用されます。エンジン、吸収塔、バルブ、圧力容器、熱交換チューブなどの部品製造に最適な材料です。
降伏強度≧205/MPa、
引張強さ≧520/MPa、
伸び≧35%、
硬度テスト: HBS≤187、HRB≤90、HV≤200
321．321ステンレス鋼のユニークな特徴は、チタン含有量が炭素含有量の5倍であるため、溶接や高温制御への曝露によるクロム炭化物の形成を回避し、高い引張強度と疲労抵抗を持ち、1500℃で使用できます。100℃の高温環境で作業すると、クリープや破損が発生しやすくなります。321.321ステンレス鋼の機械的特性は、304ステンレス鋼のそれよりも優れています。航空機機器、石油化学、電力、橋梁、自動車によく使用されます。航空機の排気管やマニホールド、ジェットエンジン部品、ボイラーシェル、ヒーター、ボイラー圧力容器、炉管の製造に使用され、化学薬品供給管の理想的な材料です。
引張強さσb（MPa）：≥520
条件付き降伏強さσ0.2(MPa)：≧205
伸びδ5 (%): ≥40
面積の減少 ψ (%): ≥50
硬度：≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
348.348ステンレス鋼はニオブとタンタルを含有しており、溶接工程における炭化クロムの生成を回避できるだけでなく、800～1500℃の高温下でも優れた耐食性を維持できる。原子力産業に適した金属である。
マルテンサイト系ステンレス鋼。
マルテンサイト系ステンレス鋼は、熱処理可能なステンレス鋼で、ニッケルを含まず、磁性があり、鉄のマルテンサイト組織にちなんで名付けられています。CNC加工されたマルテンサイト系ステンレス鋼部品は、優れた表面仕上げを実現しています。オーステナイト系ステンレス鋼と比較すると、マルテンサイト系ステンレス鋼は耐食性が比較的低く、主に高硬度、高強度、耐摩耗性が求められる環境で使用されます。タービン部品、バルブ、ポンプ、食器、外科用器具の製造に使用され、ボルト、ネジ、航空機部品、銃器の理想的な材料です。一般的なマルテンサイト系ステンレス鋼のグレードには、410、414、416、420、431、440などがあります。
410ステンレス鋼は、400系の中で最も汎用性の高い鋼材であり、耐食性が向上した低炭素鋼で、焼き入れにより優れた機械的強度を発揮します。410.410ステンレス鋼は汎用性が高く、磁性があり、低コストで、熱処理可能なステンレス鋼です。高硬度が求められる環境でよく使用され、優れた耐食性を必要としないため、ファスナー、歯科・外科用器具、パイプ、バルブ、ノズル、自動車部品などの製造に最適な材料です。
降伏強さ: ≥205
引張強さ: ≥440
伸び: ≥20
HB: ≤183
心拍数: ≤88
HV: ≤200
414ステンレス鋼。CNC加工性能を向上させるため、414ステンレス鋼は通常650～675℃に加熱され、その後保持されて空冷されます。ニッケルを2%含有しており、優れた耐食性を有しています。414ステンレス鋼は、ボルト、ナット、バルブ、外科用メス、化学機器、ファスナーなどの製造に適した材料です。
416ステンレス鋼は、CNC加工が最も容易なステンレス鋼の1つです。特に、CNCフライス加工やCNC旋削加工部品のバッチ製造に適しています。熱処理が可能で、炭素含有量が少なく、耐食性に優れ、摩擦係数も低くなっています。416ステンレス鋼の強度とCNC加工性能は304や316よりも優れていますが、耐食性は後者2つほどではありません。416ステンレス鋼は硫黄含有量が高いため、高温や氷点下の環境での使用は推奨されません。ボルト、ナット、スタッド、ポンプ、バルブ、ギア、洗濯機部品の製造に適しています。
引張強さ σb (MPa): 焼入れ焼戻し、≧735
条件付き降伏強度 σ0.2 (MPa): 焼入れ焼戻し、≧540
伸び δ5 (%): 焼入れ焼戻し、≧12
断面減少率 ψ (%): 焼入れ焼戻し、≧40
衝撃エネルギー Akv (J): 焼き入れ焼き戻し、≥24
硬度: アニールされた、≤235HB; 焼き入れ焼き戻し、≧217HB
420ステンレス鋼は、表面が滑らかで、塑性、靭性、機械的強度が高く、酸、アルカリガス、溶液などの媒体による腐食に耐性があります。錆びにくい合金鋼です。420ステンレス鋼は、一定の耐摩耗性と耐食性、高い硬度を持ち、すべてのステンレス鋼の中で最も安価です。420.420ステンレス鋼は炭素含有量が高いため、焼入れ後に高い硬度を持ち、CNC加工性に優れています。精密機械、輸送機械、家電製品、計測機器などの分野に適しています。ベアリング、電気機器、蒸気タービンブレード、スプリング、ノズル、バルブシート、バルブベアリング、医療機器などの部品の製造に理想的な材料です。
引張強さ σb (MPa): 焼き入れ焼き戻し、≧736;
条件付き降伏強度 σ0.2 (MPa): 焼入れ焼戻し、≧540。
伸び δ5(%): 焼入れ焼戻し、≧12;
減面率 ψ(%): 焼入れ焼戻し、≧40。
衝撃エネルギー Akv (J): 焼き入れ焼き戻し、≥29.4;
硬度: アニールされた、≤235HB; 焼き入れ焼き戻し、≧217HB。
431ステンレス鋼は、1.252%の酸化還元電位を有しています。優れた耐食性と良好なCNC加工性を備えています。耐食性は410および430ステンレス鋼よりも優れており、焼入れ可能なマルテンサイト系ステンレス鋼の中で最も耐食性に優れた合金です。431.431ステンレス鋼は、酸化性酸、ほとんどの有機酸、および有機塩の水溶液に対して優れた耐性を有しています。硝酸、酢酸の製造、軽工業、繊維産業などでよく使用されています。バルブ、ポンプ、ピストンロッド、航空機部品の製造に使用されています。部品、プロペラシャフト、船舶機器の材料としても適しています。
引張強さ σb (MPa): 焼入れ焼戻し、≧1080
伸び δ5 (%): 焼入れ焼戻し、≧10
衝撃エネルギー Akv (J): 焼き入れ焼き戻し、≥39
硬度: アニールされた、≤285HB
440ステンレス鋼には、通常、440A、440B、440C、440F（加工しやすい）などのモデルがあり、いずれも優れた安定性を有しています。中でも440.440Cステンレス鋼は、あらゆるステンレス鋼合金の中でも特に耐食性、耐摩耗性、強度、硬度に優れ、最も硬いステンレス鋼の一つとして知られています。代表的な用途としては、医療用メス、はさみ、ノズル、ベアリングなどの外科用器具が挙げられます。
硬度: アニールされた、≤269HB;
焼入れ焼戻し、≧58HRC
機械的挙動：
内部応力 (250 N/mm2)
引張強度（560N/mm2）
EL(18%) HB(250)
フェライト系ステンレス。
フェライト ステンレス鋼は 10.5% から 30% のクロムを含み、ニッケルを含まず、磁性があり、マルテンサイト ステンレス鋼より高い耐食性を持ちますが、オーステナイト ステンレス鋼よりは低いです。 フェライト ステンレス鋼は冷間加工できますが、熱処理はできません。耐食性は平均的で、加工特性は悪く、熱伝導率は優れています。 炭素含有量が少ないため、フェライトは延性に優れています。 内容物にニッケルが含まれていないため、コストが低くなります。 通常、自動車分野、食品機器、石油産業、熱交換、炉などの分野で使用されます。 一般的なフェライト グレードには、405、409、430、434、436、442、および 446 があります。
405.405ステンレス鋼は12%から30%のクロムを含み、クロム含有量の増加に伴い耐食性、靭性、溶接性が向上します。また、硬化を防ぐために一定量のアルミニウム元素を含み、溶接に非常に適しており、成形性が高く、溶接性、機械的特性が良好で、塩化物腐食に対する耐性が優れているため、蒸気タービンのインペラ、熱交換器、ボルト、ナットなどの部品の製造に理想的な材料です。
引張強さ σb (MPa): 焼入れ焼戻し、≧490
条件付き降伏強度 σ0.2 (MPa): 焼入れ焼戻し、≧345
伸び δ5 (%): 焼入れ焼戻し、≧24
断面減少率 ψ (%): 焼入れ焼戻し、≧60
硬度: アニールされた、≤183HB
409.409ステンレス鋼はクロムを11%含有しており、最も安価なステンレス鋼の一つです。極めて腐食性の高い環境でのみ使用可能です。炭素鋼の優れた代替品であり、耐熱性と耐疲労性に優れています。パイプマニホールド、排気管、触媒コンバーター、マフラー、テールパイプなどに最適な材料です。
引張強さσb（MPa）：≥380
条件付き降伏強度 0.2 シグマ (MPa): ≥170
伸び (A/%): ≥20
430ステンレス鋼は、クロムを16.00～18.00%含有し、一般に「ステンレス鋼」として知られています。耐食性に優れ、オーステナイトよりも熱伝導率が高く、熱膨張係数はオーステナイトよりも小さく、耐食性、耐熱疲労性に優れています。チタン元素の添加により安定性が高く、溶接部の機械的特性も良好で、CNC加工も容易です。430.430ステンレス鋼は、建築装飾、燃料バーナー部品、家電製品、家庭用電化製品部品、燃料バーナー部品など、常温または高温のシーンで使用されます。
融点：1427°C
膨張係数：mm/℃（20～100℃にて）
ヤング率: kN/mm²
剛性率: kN/mm²
アプリケーション標準: n/a (UNS)
434.434ステンレス鋼は、 12%～30%のクロムとモリブデンを含有しています。これにより、優れた耐食性、靭性、溶接性を実現しています。さらに、塩化物腐食に対する耐性も他の種類のステンレス鋼よりはるかに優れています。自動車の装飾部品、ファスナー、その他の部品の製造に最適な素材です。
引張強さσb（MPa）：≥450
条件付き降伏強さσ0.2(MPa)：≧240
伸びδ：≧22
面積の減少 ψ (%): ≥50
硬度: ≤89HRB;
436ステンレス鋼は、434ステンレス鋼の改良版であり、炭素や窒素などの不純物を低減し、ニオブとチタンを添加することで、耐食性、耐熱性、成形性を向上させています。また、過酷な環境下での応力腐食に対しても、304ステンレス鋼よりも耐久性に優れています。436.436ステンレス鋼はニッケルを含まないため、304ステンレス鋼よりも安価であり、海岸風の装飾品、シンク、ガスバーナー、食器洗い機、レンジフード、スチームアイロン、鍋などの製造に最適です。
耐力 σ0.2(MPa)≧245
引張強さ σb (MPa) ≧ 410
伸びδ5(%)≧20
硬度: HB≤217; HRB≤96; HV≤230
比熱容量（0～100℃、KJ・kg-1K-1）：0.46
縦弾性係数（20℃、KN/mm2）：200 熱伝導率（W・m-1・K-1）：（1000） 25
線膨張係数（10-6・K-1）：（200～1000℃）10.4
442ステンレス鋼はクロム含有量が高いため、耐食性、耐熱性、防汚性に優れています。熱処理はできず、加工が非常に困難です。650℃までの高温環境での使用に適しています。442ステンレス鋼は割れやすく、溶接性は低いですが、炉、ダイカストマシン、硝酸貯蔵タンク、ブレード、高温ボルト、タービンインペラ、バルブ、航空機部品の製造に最適な材料です。
446ステンレス鋼のクロム含有量は27%と高く、耐食性と耐高温性をさらに向上させています。400系ステンレス鋼の中で、446.446は最も耐酸化性に優れており、炉、ボイラー、熱電対保護、溶融ガラス溶接圧力装置など、高温での耐酸化性と耐食性に対する要求が高い機器や部品の製造によく使用されます。
析出硬化型（PH）ステンレス鋼。析出硬化型ステンレス鋼は、熱処理によってさらに強化および硬化させることができ、その強度、硬度、耐食性はマルテンサイト系クロムステンレス鋼よりも優れ、オーステナイト系ステンレス鋼よりも高く、高温でも特性を維持できます。析出硬化型ステンレス鋼はクロム含有量が高く、熱処理によって引張強度が850MPa～1700MPa、降伏強度が520MPa～1500MPa以上となり、オーステナイト系ステンレス鋼の約3～4倍の強度になります。析出硬化型ステンレス鋼は、高強度、耐食性、および一般的な靭性が求められる石油・ガス、原子力、航空宇宙、軍事機器などの産業で広く使用されています。一般的な析出硬化型ステンレス鋼のグレードには、17-7 PH、PH 15-7 Mo、17-4 PH、15-5 PHなどがあります。
17-7PH。17-7PHステンレス鋼は、固溶化処理後に不安定なオーステナイト組織となり、延性と加工性に優れています。この組織は、靭性が向上した低炭素焼戻しマルテンサイトに変化します。この状態は鋼材の使用状態であり、中温域で良好な機械的特性を示します。17-7PHは、通常のマルテンサイト系ステンレス鋼よりも優れた耐食性、高強度・高硬度、優れた疲労性能、良好な成形性、熱処理中の変形の少なさを備えています。この合金は特に航空宇宙用途に適しており、航空機のケーシング、構造部品、圧力容器、ミサイル部品、ジェットエンジン部品、ばね、ダイヤフラム、ベローズ、アンテナ、ファスナー、計測機器などの製造に理想的な材料です。
引張強度 σb (MPa): 固溶体、≤1030; 565°C、≥1140 で老化; 510°Cでの老化、≥1230
条件付き降伏強度 σ0.2 (MPa): 固溶体、≤380; 565°Cでの老化、≥960; 510°Cでの老化、≥1030
伸び δ5 (%): 固溶体、≥20; 565°C でのエージング、≥5; 510°Cでのエージング、≥4
面積減少率 ψ (%): 565°C でのエージング、≧25。 510°Cでのエージング、≥10
硬度: 固溶体、≤229HB; 565°C、≥363HB で老化; 510°Cでの老化、≥388HB
PH 15-7 モリブデン。PH 15-7 モリブデンステンレス鋼の基本性能は 17-7PH 鋼と類似していますが、総合性能は優れています。オーステナイト状態では、様々な冷間成形および溶接加工に耐えることができます。熱処理後に最高の強度が得られます。550℃までの優れた高温強度を有しています。航空機用薄肉構造部品、各種容器、パイプ、ばね、弁膜、船舶用シャフト、コンプレッサーディスク、反応器部品、各種化学機器、その他の構造部品の製造に使用されます。
極限引張強度: 最大 150 KSI (最大 1035 MPa)
降伏強度 (0.2% オフセット): 最大 55 KSI (最大 380 MPa)
伸び率：20％以上
硬度: 最大 Rb 92
17-4。17-4ステンレス鋼は、クロム17%、ニッケル4%、銅4%、ニオブ0.3%を添加したクロム銅析出硬化型ステンレス鋼で、耐酸化性、耐食性に優れています。耐食性、高強度、高硬度、延性、耐酸化性などの機械的特性は、熱処理によって最適化できます。このグレードは、通常のマルテンサイト系ステンレス鋼よりも耐食性と溶接性に優れています。18-8ステンレス鋼と同様に、熱処理プロセスは簡単で、CNC加工性も良好ですが、極低温処理には適していません。熱処理後、部品またはプロトタイプの機械的特性はより完璧になり、圧縮強度は1100～1300MPa（160～190ksi）に達します。17-4ステンレス鋼は、300℃（570°F）を超える温度または非常に低い温度では使用できません。大気や希酸・塩類に対する耐食性に優れています。耐食性は304および430と同等です。バルブ、シャフト、化学繊維機器、蒸気タービン、および一定の耐食性が求められる高強度部品の製造に最適な材料です。
引張強度 σb (MPa): 480°C で時効、≧1310。 550°Cで老化、≥1060; 580°Cで老化、≥1000; 620°Cで老化、≥930
条件付き降伏強度 σ0.2 (MPa): 480°C で時効、≧1180。 550°Cで老化、≥1000; 580°Cで老化、≥865; 620°Cで老化、≥725
伸びδ5 (%): 480℃で時効処理、≧10; 550°C、≥12 でのエージング。 580°C、≥13 でエージング。 620℃でエージング、≧16
面積減少率 ψ (%): 480°C でのエージング、≧40。 550°Cでのエージング、≥45; 580°C、≥45 で老化; 620°Cでのエージング、≥50
硬度: 固溶体、≤363HB および ≤38HRC; 480℃エージング、≧375HB、≧40HRC; 550℃老化、≧331HBおよび≧35HRC; 580℃エージング、≧302HB、≧31HRC; 620℃エージング、≧277HB、≧28HRC
15-5ステンレス鋼は、クロム15%、ニッケル5%を含有しています。靭性および機械的特性は17-4ステンレス鋼よりも優れており、過酷な条件下での耐食性で知られ、航空宇宙、化学、製紙、食品加工などの分野で幅広く使用されています。
学年 | 熱処理 | 引張試験 | 硬度指数 | |||||
午後15時から午後5時 | コード | 条件 | 引張 ば | 利回り 0.2 | 伸びδ 5 | 面積削減 Ψ | H.B.W. ブルックフィールド | HRC ロックウェル
|
| 固溶体 | 1020-1060℃油冷 | MPa | MPa | （％） | （％） | ≤363 | ≤38 |
| H900 | 溶体化処理後、470～490℃で空冷 | ≥1310 | ≥1180 | ≥10 | ≥35 | ≥375 | ≥40 |
| H1025 | 溶体化処理後、540～560℃で空冷 | ≥1070 | ≥1000 | ≥12 | ≥45 | ≥331 | ≥35 |
| H1075 | 溶体化処理後、570～590℃で空冷 | ≥1000 | ≥865 | ≥13 | ≥45 | ≥302 | ≥31 |
| H1150 | 溶体化処理後、610～630℃で空冷 | ≥930 | ≥725 | ≥16 | ≥50 | ≥277 | ≥28 |
| アニール処理 | 850℃まで加熱、2～3時間保温（保持時間はワークの有効厚み等により決定）、20℃/hで冷却、600℃まで冷却、冷却炉で300℃まで冷却後、ワークを取り出し、空冷する。 | ||||||
二相（フェライト-オーステナイト）ステンレス鋼
ステンレス鋼の最新バージョンである二相ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の両方の利点を備えています。 フェライト系ステンレス鋼と比較して、可塑性と靭性に優れ、フェライト系ステンレス鋼の熱伝導率を維持します。 オーステナイトやフェライトの約 XNUMX 倍の強度を持つこの合金は、その極端な強度、応力腐食割れに対する耐性で知られており、熱処理は容易ですが、冷間成形は困難です。 二相ステンレス鋼は、優れた耐食性、高強度、CNC 加工の容易さを兼ね備えた鋼種です。 化学処理装置、圧力容器、熱交換部品の製造に最適です。 二相ステンレス鋼のコストは比較的高いです。
UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N)。この合金はクロム23%、ニッケル4%を含み、モリブデンを含まない二相ステンレス鋼です。316Lと同等の耐食性を持ち、機械的特性は304L/316Lオーステナイト系ステンレス鋼の2倍で、高強度、高靭性、耐応力腐食割れ性、高熱伝導率、低熱膨張、加工の容易さなどを備えていますが、1058℃ (570°F) の高温に長時間さらされることは推奨されません。パルプ・製紙業界、苛性溶液、有機酸、食品業界、圧力容器、熱交換器、海水業界、ローター、インペラ、シャフト、配管システムなどに適しています。
特性 | メトリック | 帝国 |
抗張力 | ≧600MPa | ≥ 87000 psi |
降伏強度 (@ひずみ 0.200 %) | ≧400MPa | ≥ 58000 psi |
弾性係数 | 200GPa | 29000ksi |
せん断弾性率 (@温度 20°C/ 68°F) | 75.0GPa | 10900ksi |
ポアソン比 | 0.333 | 0.333 |
破断伸び | ≥25％ | ≥25％ |
硬度、ロックウェルC | ≤20.0 | ≤20.0 |
硬度、ブリネル | 180 – 230 | 180 – 230 |
UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)。UNS S31803はフェライト-オーステナイト組織を有する二相ステンレス鋼で、耐食性はAISI 316Lと6% Mo+Nオーステナイト鋼の中間に位置します。UNS S31803は317Lステンレス鋼と比較して塩化物孔食および隙間腐食に対する耐性に優れています。この合金は海水およびほとんどの濃度の硫酸に対して優れた耐食性を有しています。さらに、硫化物応力腐食割れにも耐性があり、化学工業、船舶用工具および機器、海水淡水化プラント、食品工業、製紙、パルプ工業、醸造工業などの製造に広く使用されています。
特性 | メトリック | 帝国 |
引張り強さ | 621 MPaで | 90000のプサイ |
降伏強度 (@ひずみ 0.200 %) | 448 MPaで | 65000のプサイ |
破断点伸び（50mm） | 25.0％ | 25.0％ |
硬度、ブリネル | 293 | 293 |
硬度、ロックウェル c | 31.0 | 31.0 |
UNS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）。UNS32550ステンレス鋼は、一般的に25%のクロムと一定量のモリブデン、窒素、銅、タングステンを含みます。耐食性は22%Cr二相ステンレス鋼よりも高く、硫酸、リン酸、硝酸などの様々な腐食性化学物質や塩化物を含む環境下でも優れた耐食性を維持できます。また、延性、耐衝撃性、耐摩耗性にも優れており、多くの産業における要求の厳しい用途に適しています。石油・ガス産業の海底設備、化学処理産業の設備、汚染防止スクラバー、船舶用シール、ポンプおよびバルブ、ボルトおよびファスナー、食品加工設備、パルプ・製紙漂白部品、化学タンク、熱交換器、ラジエーター部品、航空機構造などに広く使用されています。
引張強さ、Rm: 700 – 900 MPa
降伏点、Rp0,2: >500 MPa
伸び、A:> 25%
弾性率、E: 200 GPa
硬度、HB: <270
熱容量、cp: 500 J * kg-1 * K-1
熱伝導率、λ: 15 W * m-1 * K-1
線膨張係数α：13.0×10-6K-1
比抵抗、Ω: 0.8 mkOhm * m
UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)。UNS S32750は高モリブデン・高窒素含有で、過酷な環境用途に適しており、優れた耐食性と機械的総合特性を持ち、スーパーオーステナイト系ステンレス鋼に匹敵します。このグレードは塩化物腐食に対する非常に優れた耐性を特徴とし、特に腐食性環境に適しており、熱交換器、石油・ガス、水力発電、圧力容器、パルプ・製紙、海洋石油・ガス探査・生産構造物、石油化学・化学処理部品、船舶プロペラ、シャフト、インペラなどに広く使用されています。
降伏強さ Rp0.2,MPa 引張強さ Rm,MPa 伸び[%] 硬さ[HB] 衝撃、シャルピー-V、-46℃[J] Pre
バー ≧ 550 ≧ 750 ≧ 25 ≦ 310 ≧ 45 ≧ 40
プレート CR (コイル) ≧ 550 750 – 1000 ≧ 25 ≦ 310 ≧ 45 ≧ 40
プレート HR (コイル) ≥ 550 750 – 930 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
プレート (クォート) ≥ 550 750 – 930 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
ステンレス鋼部品または試作品の CNC 加工
アルミニウムと同じくらい一般的な多くのグレードのステンレス鋼があり、その優れた機械加工性と優れた均一性、および優れた高い延性と成形性により、さまざまな CNC 機械加工プロジェクトに非常に適しており、あらゆるプロジェクトの処理要件を満たすことができます。 ステンレス鋼は、CNC 機械加工プロジェクトで最も人気のある金属の XNUMX つであることが証明されており、特に航空宇宙、自動車、医療、および家電製品の部品を製造する場合に、部品またはプロトタイプの耐久性と耐用年数を延ばします。 ステンレス鋼部品または試作品の CNC 加工は、最高かつ最速の製造プロセスであり、ステンレス鋼の CNC フライス加工には幅広い用途があります。
CNC加工ステンレス鋼部品の応用。 ステンレス鋼は、自動車、航空宇宙、機械工学、軍事機器、製薬、鉱業、建設、輸送、海洋産業、その他の分野を含むさまざまな産業に存在し、海洋部品、医療機器、自動車部品、化学薬品の製造です。コンテナ、エンジン部品に最適な素材。
CNC ステンレス鋼部品の利点: 非常に高い引張強度、優れた耐摩耗性と耐腐食性、優れた成形性と溶接性、優れた洗浄性を備えた衛生的、高温/低温での優れた性能、高精度と高公差により、高品質のステンレス鋼部品が保証され、CNC 機械加工ステンレス鋼部品は時間とお金を節約し、迅速で、注文された製品を指定された仕様に合わせて正確に製造でき、ハイテク産業向けの複雑なステンレス鋼部品を処理できます。
ステンレス鋼のCNC加工への挑戦。 ステンレス鋼部品の CNC 加工における重要な考慮事項は、機械の振動と工具のびびりを防止することです。 「びびり」とは、作業中に工具が不規則に前後に動くことで、加工中の部品だけでなく工具にも損傷を与える可能性があります。 振動やびびりを防ぐために、工具と工具ホルダーの間のすべての表面接続がしっかりしていて、切削工具を鋭く保ちながらワークピースが所定の位置にしっかりと保持されていることを確認します。
ステンレス鋼の CNC 加工のヒント
炭素鋼と比較して、ステンレス鋼の CNC 機械加工はより困難であり、合金元素の含有量が多いほど、CNC 機械加工はより困難になります。 前述のとおり、ステンレス鋼のCNC加工においては、回転工具の「ビビリ」が最大の難関要因です。 より正確な公差で部品またはプロトタイプを取得するために、ステンレス鋼の CNC 機械加工のスキルがまとめられています。
剛性の高い機械と工具。ご存知の通り、ステンレス鋼は非常に硬い金属材料です。そのため、CNC機械と工具は高品質で、非常に丈夫で剛性が高いことが重要です。また、より優れたワーク保持治具を選択することも重要です。剛性の低い治具は、厳密なCNC加工中に「ビビリ振動」を引き起こす可能性があるからです。
適切なツールを選択してください。ナイフは常に鋭利に保ち、タングステンやモリブデンなどの高速度鋼（HSS）のような、より鋭利なものを選んでください。これらの高速度鋼ツール材料の使用は、硬度、耐摩耗性、強度に依存します。より高い送り速度または回転速度が必要な場合は、超硬合金がHSSの優れた代替品となり、コーティングされた超硬工具を使用すると、摩耗が改善され、破損が軽減されます。さまざまな用途に使える汎用性の高いツールであるHEV-5エンドミルは、溝加工や従来の荒加工でも平均をはるかに上回る性能を発揮します。スクエア、コーナー半径、ロングリーチのスタイルが用意されているこの万能ツールは、ステンレス鋼のCNC加工に最適です。
適切なクーラントを選択してください。クーラントは工具の摩耗、送り速度、切削速度、切りくず排出、表面仕上げ、放熱性、耐食性に影響を与えるため、信頼できるクーラントを選ぶことは非常に重要です。例えば、オーステナイト系ステンレス鋼をCNC加工する場合、クーラントと潤滑剤は特に重要です。オーステナイト系ステンレス鋼は熱伝導率が低いため、切削刃に熱がこもりやすいからです。クーラントには乳化剤、鉱物油、冷気などがあり、ステンレス鋼部品が正しく製造されるように、クーラントを担当する全員がそれぞれの特性を熟知していることが不可欠です。
CNCステンレス鋼部品の表面処理
CNC 機械加工されたステンレス鋼部品は通常、アルミニウムよりも光沢があり暗い仕上げであり、さまざまな表面仕上げを実現するために、メディア ブラスト、研磨、手磨き、粉体塗装が可能です。
加工後（標準）：この標準ステンレス鋼部品は加工後も状態を維持し、Ra値は125以上になります。一般的に、CNC加工されたステンレス鋼部品は、部品の表面仕上げをさらに向上させることができ、ステンレス鋼部品の一般的な表面処理方法です。
粉体塗装：粉体塗装は、優れた強度を持つ表面仕上げを実現します。ステンレス鋼は多くの化学物質に対して耐性がありますが、塩化物など一部の化学物質には依然として耐性があります。このような場合、粉体塗装を用いることで防食性を向上させることができます。
サンドブラスト加工：この加工法では、表面を軽く研磨することで、滑らかで均一なマット仕上げを実現します。この表面仕上げは、視覚的な美しさを高める目的でよく用いられます。
CNC 加工ステンレス鋼のコスト削減スキル
適切なグレードのステンレス鋼を選択してください: すべてのステンレス鋼が安価というわけではありません。選択した材料が用途に適していることを確認してください。 ステンレス鋼は多くの場合、腐食環境で理想的ですが、すべてのステンレス鋼が同じ化学薬品に耐性があるわけではありません。 詳細については、DDPROTOTYPE にお問い合わせください。
機械加工性: 軽度の腐食性アプリケーションを選択する場合、CNC 加工が容易なステンレス鋼のグレードを考慮する必要があります。
すべてのプロジェクトに最適なステンレス鋼合金を見つける
ステンレス鋼にはさまざまなグレードがあり、平均的な耐食性を備えた非常に強度の高いステンレス鋼を探している場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼が適しています。 同様に、高強度、高耐孔食性、耐食性を備えたステンレス鋼が必要であり、二相ステンレス鋼が理想的です。 特定の部品または試作品に適した材料を決定することは、製品設計および製造プロセスの重要な部分であり、設計者は材料オプションを徹底的に検討する必要があります。 そうは言っても、DDPROTOTYPE のような経験豊富な製造パートナーの助けを借りて、CNC 機械加工プロジェクトの固有の要件に適した材料を簡単に見つけることができます。 DDPROTOTYPE は、効率的なオンデマンド製造サービスを提供します。 設計および生産のあらゆる段階でお客様と協力して、当社の経験豊富なエンジニア、デザイナー、コンサルタント、および技術専門家のチームが、部品が製造可能性のために最適化され、最適な製造方法または方法の組み合わせが確実に行われるようにします。 DPROTOTYPE は、競争力のある価格と短納期で高品質の部品を製造するのに役立ちます。 詳細については、今すぐお問い合わせください。
