302ステンレス鋼：特性と主要な用途

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302ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に分類され、高いクロムとニッケル含有量で知られています。このグレードは主に約8%のニッケルと18%のクロムで合金化されており、優れた耐腐食性、良好な成形性、高い強度に寄与しています。ニッケルの存在がオーステナイト構造を安定させ、非磁性であり、常温および高温での靭性を向上させます。

包括的概要

302ステンレス鋼はその汎用性で広く認識されており、良好な機械的特性と酸化及び腐食に対する耐性を兼ね備えた用途にしばしば使用されます。その固有の特性には以下が含まれます：

  • 耐腐食性：さまざまな腐食環境に対する優れた抵抗性、特に大気条件や多くの有機および無機化学物質に対して。
  • 機械的強度：高い引張強度と降伏強度を持ち、構造用途に適しています。
  • 成形性：良好な加工性があり、溶接や機械加工などのさまざまな製造プロセスを可能にします。

利点:
- 高い酸化および腐食への抵抗性があります。
- 常温および高温でも良好な機械的特性があります。
- 焼鈍状態で非磁性です。

制限事項:
- 316などの他のステンレス鋼と比較して、塩化物環境におけるピッティング腐食への抵抗性が低いです。
- 一部の高強度合金ほど強くないため、非常に要求される構造用途での使用が制限されることがあります。

歴史的に、302ステンレス鋼はその特性とコスト効率のバランスから、キッチン機器、自動車部品、さまざまな産業用途の製造において主流となってきました。その市場位置は強く、複数の産業において広く使用されています。

代替名、基準、および対応物

標準機関 指定/グレード 原産国/地域 備考/コメント
UNS S30200 アメリカ AISI 302に最も近い対応物
AISI/SAE 302 アメリカ 一般的に使用される指定
ASTM A240 アメリカ ステンレス鋼プレートの標準仕様
EN 1.4300 ヨーロッパ AISI 302に相当し、組成に若干の違いがあります
JIS SUS302 日本 類似の特性を持ち、日本基準で使用されます
GB 00Cr19Ni9 中国 組成にわずかな変動がある対応物
ISO 1.4300 国際 このグレードの一般的な指定

備考/コメント: 316ステンレス鋼のようなグレードは塩化物に対してより良い抵抗性を提供しますが、302は極端な耐腐食性が重要でない多くの用途においてコスト効果の高い選択肢として残ります。対応グレード間の小さな組成の違いは、特定の環境での性能に影響を与える可能性があるため、慎重な選択が重要です。

主要特性

化学組成

元素（記号と名称） 割合範囲 (%)
C（炭素） 最大0.15
Cr（クロム） 17.0 - 19.0
Ni（ニッケル） 8.0 - 10.0
Mn（マンガン） 最大2.0
Si（シリコン） 最大1.0
P（リン） 最大0.045
S（硫黄） 最大0.03

302ステンレス鋼の主な合金元素はクロムとニッケルであり、これは耐腐食性と機械的特性を向上させるために重要です。クロムは表面に不働態酸化物層を形成して腐食から保護し、ニッケルは特に低温で靭性と延性を改善します。

機械的特性

特性 状態/テンパー 典型的な値/範囲（メトリック - SI 単位） 典型的な値/範囲（インペリアル単位） 試験方法の参照基準
引張強度 焼鈍 520 - 750 MPa 75 - 109 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2%オフセット） 焼鈍 205 - 310 MPa 30 - 45 ksi ASTM E8
伸び 焼鈍 40% 40% ASTM E8
硬度（ロックウェルB） 焼鈍 70 - 90 70 - 90 ASTM E18
衝撃強度 - 40 J（-20°Cにおいて） 30 ft-lbf (-4°Fにおいて) ASTM E23

高い引張強度と降伏強度、さらに良好な伸び性の組み合わせにより、302ステンレス鋼は強度と延性の両方を必要とする用途に適しています。低温での衝撃強度は寒冷な環境での信頼性を確保します。

物理的特性

特性 状態/温度 値（メトリック - SI 単位） 値（インペリアル単位）
密度 - 8.0 g/cm³ 0.289 lb/in³
融点/範囲 - 1400 - 1450 °C 2550 - 2642 °F
熱伝導率 20 °C 16.2 W/m·K 112 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 20 °C 500 J/kg·K 0.12 BTU/lb·°F
電気抵抗率 20 °C 0.72 µΩ·m 0.72 µΩ·in
熱膨張係数 20 - 100 °C 16.0 x 10⁻⁶ /K 8.9 x 10⁻⁶ /°F
磁気透過率 - 非磁性 非磁性

302ステンレス鋼の密度と融点は高温用途に適していることを示しています。熱伝導率と比熱容量により、熱伝達用途で効果的であり、その非磁性特性は電子および磁気用途において利点となります。

耐腐食性

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C/°F) 耐性評価 備考
塩化物 0 - 10 20 - 60 / 68 - 140 普通 ピッティングに対して感受性があります
硫酸 0 - 50 20 - 60 / 68 - 140 良好 パッシベーションが必要です
酢酸 0 - 50 20 - 60 / 68 - 140 優れた 低濃度で耐性があります
海水 - 20 - 60 / 68 - 140 良好 局所腐食のリスクがあります
大気 - - 優れた 酸化に対する良好な抵抗性があります

302ステンレス鋼は大気腐食および多くの有機および無機化学物質に対して優れた抵抗性を示します。しかし、特に海洋用途では、塩化物環境においてピッティング腐食に感受性があります。モリブデンを含む316ステンレス鋼と比較すると、302は非常に塩分の多い条件であまり良好な性能を発揮できないことがあります。

耐熱性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 870 °C 1600 °F 高温用途に適しています
最大間欠的使用温度 925 °C 1700 °F 短期間の曝露に耐えられます
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この温度を超えると酸化のリスクがあります
クリープ強度の考慮 600 °C 1112 °F 高温ではクリープ抵抗が低下します

302ステンレス鋼は高温でも機械的特性を保持し、熱交換器や炉の部品に適しています。しかし、600 °Cを超える温度に長期間さらされると酸化やスケーリングが進行し、設計に慎重な考慮が必要です。

加工特性

溶接性

溶接プロセス 推奨されるフィラー金属（AWS分類） 典型的なシールドガス/フラックス 備考
TIG ER308L アルゴン 適切な技術で良好な結果が得られます
MIG ER308L アルゴン + CO2 熱入力の厳密な制御が必要です
スティック E308L - 厚い部材に適しています

302ステンレス鋼は、TIGおよびMIG溶接を含むさまざまなプロセスを使用して高い溶接性を持っています。溶接の前後における熱処理がしばしば推奨され、ひび割れのリスクを最小限に抑え、最適な機械的特性を確保します。溶接中の過熱を避けるための注意が必要で、これにより耐腐食性の喪失を引き起こす可能性があります。

機械加工性

加工パラメータ 302ステンレス鋼 AISI 1212 備考/ヒント
相対加工性指数 50% 100% 中程度の加工性
典型的な切削速度（旋盤加工） 30 m/min 60 m/min 最高の結果を得るために炭化物工具を使用してください

302ステンレス鋼は中程度の加工性を持ち、しばしば遅い切削速度と専門的な工具が必要です。高速度鋼や炭化物工具の使用が性能を向上させることを推奨します。

成形性

302ステンレス鋼は良好な成形性を示し、曲げ、スタンピング、深絞りなどのさまざまなプロセスを可能にします。ただし、工作硬化を考慮することが重要であり、成形操作中の材料の延性に影響を与える可能性があります。ひび割れを防ぐために推奨される曲げ半径を遵守する必要があります。

熱処理

処理プロセス 温度範囲 (°C/°F) 典型的な浸漬時間 冷却方法 主目的 / 予想される結果
焼鈍 1010 - 1120 / 1850 - 2050 1 - 2時間 空気 ストレスを緩和し、延性を改善します
溶解熱処理 1010 - 1120 / 1850 - 2050 1時間 水 オーステナイト構造を安定させます
時効処理 650 - 800 / 1200 - 1470 1 - 2時間 空気 強度と硬度を向上させます

焼鈍や溶解熱処理などの熱処理プロセスは、302ステンレス鋼の微細構造を最適化するために重要です。これらのプロセスは延性と強度を向上させ、内部応力を緩和し、要求される用途により適した材料にします。

典型的な用途および最終用途

業界/セクター 具体的な用途の例 この用途で活用される主要な鋼の特性 選択理由（簡潔に）
食品加工 キッチン機器 腐食抵抗性、成形性 衛生と耐久性
自動車 排気システム 高温強度、酸化抵抗 熱下での性能
化学産業 貯蔵タンク 腐食抵抗性、機械的強度 安全性と耐久性
航空宇宙 航空機部品 軽量、高強度 性能と安全性

その他の用途には：

    • 医療機器
    • 建築要素
    • ファスナーおよびフィッティング

302ステンレス鋼は、特に腐食抵抗性と機械的強度の優れたバランスにより、湿気や化学物質にさらされる環境で重要です。

重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察

特性/特性 302ステンレス鋼 316ステンレス鋼 304ステンレス鋼 簡潔な利点/欠点またはトレードオフのメモ
主要な機械的特性 中程度の強度 高強度 中程度の強度 316はより良い耐腐食性を提供します
主要な腐食特性 塩化物に対して普通 優れた 良好 316は海洋用途に好まれます
溶接性 良好 良好 優れた 304は溶接が容易です
加工性 中程度 中程度 良好 304は加工がより容易です
成形性 良好 良好 優れた 304は成形性が優れています
概算相対コスト 中程度 高い 中程度 302は多くの用途に対してコスト効果的です
典型的な入手可能性 広く入手可能 広く入手可能 広く入手可能 すべてのグレードは一般的に利用可能です

302ステンレス鋼を選択する際は、コスト効率、入手可能性、特定の機械的および腐食抵抗要件が重要です。302は良好な特性のバランスを提供しますが、高塩化物露出の環境には316などの代替品がより適している場合があります。さらに、304ステンレス鋼は優れた成形性と溶接性が評価され、多くの用途で人気の選択肢となっています。

結論として、302ステンレス鋼は多くの産業で非常に多目的かつ広く使用されている素材であり、強度、耐腐食性、成形性の組み合わせを必要とする用途に信頼できる選択肢を提供しています。

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    E350スチール（S355JRとしても知られている）は、建設や工学の用途で広く使用される構造用鋼材グレードです。低炭素の軟鋼として分類され、E350は優れた溶接性、良好な加工性、適度な強度を特徴としています。E350の主な合金元素は、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）であり、これらが機械的特性と全体的な性能に寄与しています。 包括的な概要 E350鋼は、強度、延性、靭性のバランスが良いため、主に構造用途で使用されます。約350 MPaの降伏強度を持ち、橋や建物など、荷重支持能力が必要なさまざまな工学的用途に適しています。低炭素含有量は溶接性を向上させ、溶接構造物における好ましい選択肢となります。 主な特性： - 強度： E350は、構造用途に適した良好な降伏強度を提供します。 - 延性： 鋼は優れた伸長性を示し、破断することなく変形できます。 - 溶接性： 低炭素含有量は、建設用途において重要な簡単な溶接を促進します。 利点： - 高い強度対重量比により、軽量構造が可能です。 - 優れた溶接性と加工性により、加工コストを削減します。 - 低温でも良好な靭性があり、さまざまな環境条件に適しています。 制限： - 高合金鋼に比べて腐食抵抗が限られており、特定の環境では保護コーティングが必要です。 - 高温での機械的特性が低下するため、高温用途には適していません。 E350鋼は、その汎用性と信頼性により市場において重要な位置を占めており、建設業界の必需品となっています。 別名、基準、および同等品 基準機関 指定/グレード...

    E350鋼（S355JR）：特性と主要な用途

    E350スチール（S355JRとしても知られている）は、建設や工学の用途で広く使用される構造用鋼材グレードです。低炭素の軟鋼として分類され、E350は優れた溶接性、良好な加工性、適度な強度を特徴としています。E350の主な合金元素は、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）であり、これらが機械的特性と全体的な性能に寄与しています。 包括的な概要 E350鋼は、強度、延性、靭性のバランスが良いため、主に構造用途で使用されます。約350 MPaの降伏強度を持ち、橋や建物など、荷重支持能力が必要なさまざまな工学的用途に適しています。低炭素含有量は溶接性を向上させ、溶接構造物における好ましい選択肢となります。 主な特性： - 強度： E350は、構造用途に適した良好な降伏強度を提供します。 - 延性： 鋼は優れた伸長性を示し、破断することなく変形できます。 - 溶接性： 低炭素含有量は、建設用途において重要な簡単な溶接を促進します。 利点： - 高い強度対重量比により、軽量構造が可能です。 - 優れた溶接性と加工性により、加工コストを削減します。 - 低温でも良好な靭性があり、さまざまな環境条件に適しています。 制限： - 高合金鋼に比べて腐食抵抗が限られており、特定の環境では保護コーティングが必要です。 - 高温での機械的特性が低下するため、高温用途には適していません。 E350鋼は、その汎用性と信頼性により市場において重要な位置を占めており、建設業界の必需品となっています。 別名、基準、および同等品 基準機関 指定/グレード...

  • DX51D鋼：特性と主要用途の概要

    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

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    DX51D鋼：特性と主要用途の概要

    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

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  • デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

    デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

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