402ステンレス鋼：特性と主要な用途

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402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、高いクロムおよびニッケル含有量で知られています。このグレードは優れた耐腐食性、良好な成形性、高い強度を特徴とし、特に自動車、航空宇宙、食品加工などのさまざまな産業でのアプリケーションに適しています。402ステンレス鋼の主要な合金元素にはクロム（Cr）、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）が含まれ、特にクロムが耐腐食性を高め、ニッケルがその靭性と延性に寄与しています。

包括的な概要

402ステンレス鋼の最も重要な特性には、酸化および腐食に対する高い耐性が含まれ、特に軽度腐食環境において優れています。また、構造用途に必要な強度や延性を含む良好な機械的特性を示します。ただし、402ステンレス鋼には多くの利点がある一方で、限界も存在します。例えば、304や316のような他のステンレス鋼グレードに比べて、高い酸性または塩化物が豊富な環境では性能が劣ることがあります。

利点：
- 軽度環境における優れた耐腐食性
- 強度および延性を含む良好な機械的特性
- 高温耐性

限界：
- 高酸性または塩化物が豊富な環境での性能低下
- 他の一部のステンレス鋼グレードに比べて溶接性が低い

歴史的に、402ステンレス鋼は、自動車部品や産業用機器の製造など、強度と耐腐食性の組み合わせが必要なアプリケーションで使用されてきました。その市場ポジションは強力で、特に耐久性と擦り減り抵抗を重視するセクターでの地位が確立されています。

別名、基準、同等品

標準組織 指定/グレード 原産国/地域 備考/注記
UNS S40200 アメリカ AISI 402に最も近い同等品
AISI/SAE 402 アメリカ 注意すべき小さな組成の違い
ASTM A240 アメリカ ステンレス鋼プレートの標準仕様
EN 1.4006 ヨーロッパ 欧州基準における同等グレード
JIS SUS 402 日本 若干の変動を伴う類似特性

上記の表は402ステンレス鋼に関連するさまざまな基準および指定を示しています。特に、AISI 304や316のようなグレードは一般的に使用されていますが、402には特定のアプリケーションにおいて特有の利点があります。特に、適度な耐腐食性が十分である環境においてです。

主要特性

化学組成

元素（記号と名前） 割合範囲（%）
Cr（クロム） 11.5 - 13.5
Ni（ニッケル） 0.5 - 2.0
Fe（鉄） バランス
C（炭素） 0.03最大
Mn（マンガン） 1.0最大
Si（シリコン） 1.0最大

402ステンレス鋼におけるクロムの主な役割は、耐腐食性を高めることです。一方、ニッケルはその靭性と延性に寄与します。低炭素含有量は炭化物の析出を防ぐのに役立ち、これが粒界腐食の原因になります。マンガンとシリコンは、鋼の全体的な強度と加工性を向上させるために含まれています。

機械的特性

特性 条件/テンパー 試験温度 典型的な値/範囲（メトリック） 典型的な値/範囲（インペリアル） 試験方法の参考標準
引張強度 焼きなまし 室温 520 - 750 MPa 75 - 109 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2%オフセット） 焼きなまし 室温 205 - 310 MPa 30 - 45 ksi ASTM E8
伸び 焼きなまし 室温 40 - 50% 40 - 50% ASTM E8
硬度（ロックウェルB） 焼きなまし 室温 80 - 90 HRB 80 - 90 HRB ASTM E18
衝撃強度 焼きなまし -20°C (-4°F) 40 J 29.5 ft-lbf ASTM E23

402ステンレス鋼の機械的特性は、良好な強度と延性を必要とするアプリケーションに適しています。その引張強度と降伏強度は、かなりの荷重に耐えられることを示しており、伸びの割合は破損なしに変形できることを示しています。これは形成プロセスにとって重要です。

物理的特性

特性 条件/温度 値（メトリック） 値（インペリアル）
密度 室温 7.8 g/cm³ 0.282 lb/in³
融点 - 1400 - 1450 °C 2552 - 2642 °F
熱伝導率 室温 25 W/m·K 14.5 BTU·in/h·ft²·°F
比熱容量 室温 500 J/kg·K 0.12 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.73 µΩ·m 0.00000073 Ω·m
熱膨張係数 室温 16.5 x 10⁻⁶/K 9.2 x 10⁻⁶/°F

402ステンレス鋼の密度と融点はその頑丈さを示しており、熱伝導率と比熱容量は熱転送に関与するアプリケーションにとって重要です。電気抵抗率は比較的低く、特定の電気アプリケーションに適しています。

耐腐食性

腐食性物質 濃度（%） 温度（°C/°F） 耐性評価 備考
塩化物 3 - 10 20 - 60 / 68 - 140 良好 ピッティング腐食のリスク
硫酸 10 - 30 20 - 40 / 68 - 104 不良 推奨されない
酢酸 5 - 20 20 - 60 / 68 - 140 良好 適度な耐性
大気 - - 優れた 良好な耐性

402ステンレス鋼は大気腐食に良好な耐性を示し、一部の酸に対しては適度な耐性を持ちます。ただし、塩化物環境ではピッティング腐食に対して脆弱であり、沿岸や海洋環境でのアプリケーションにおいては重要な考慮事項です。304や316のようなグレードに比べて、402の高腐食環境での性能は顕著に劣ります。特に塩化物が豊富な条件では。

熱耐性

特性/限界 温度（°C） 温度（°F） 備考
最大連続使用温度 800 °C 1472 °F 高温に適しています
最大間欠使用温度 900 °C 1652 °F 短期間の曝露
スケーリング温度 1000 °C 1832 °F 酸化のリスク

高温では、402ステンレス鋼はその強度と酸化耐性を維持し、熱を要するアプリケーションに適しています。ただし、800 °C以上の温度に長期間曝露されるとスケーリングが発生し、構造的な完全性が損なわれる可能性があります。

加工特性

溶接性

溶接プロセス 推奨するフィラー金属（AWS分類） 典型的なシールドガス/フラックス 備考
TIG ER 308L アルゴン 予熱を推奨します
MIG ER 308L アルゴン + CO2混合 溶接後の熱処理が必要な場合があります

402ステンレス鋼は標準的な技術を使用して溶接することができますが、亀裂のリスクを最小化するために予熱と溶接後の熱処理を推奨します。フィラー金属の選定は、相互運用性を確保し、耐腐食性を維持するために重要です。

加工性

加工パラメータ 402ステンレス鋼 AISI 1212 備考/ヒント
相対的な加工性指標 40 100 遅い切削速度が必要です
典型的な切削速度（旋盤加工） 30 m/min 80 m/min 最良の結果を得るために炭化物工具を使用してください

402ステンレス鋼の加工は、その靭性のために難しいことがあります。最適な条件には、工具の摩耗を防ぐために炭化物工具を使用し、遅い切削速度を維持することが含まれます。

成形性

402ステンレス鋼は良好な成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスに適しています。ただし、成形作業中に材料の延性に影響を与える可能性のある加工ハードニングを考慮することが重要です。

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 主な目的/期待される結果
焼きなまし 1050 - 1150 °C / 1922 - 2102 °F 1 - 2時間 空気または水 延性を改善し、硬度を低下させる

焼きなましのような熱処理プロセスは、402ステンレス鋼の延性を向上させ、硬度を低下させるために重要です。焼きなまし中にマイクロ構造が変化し、機械的特性が改善されます。

典型的な用途と最終使用

産業/セクター 具体的なアプリケーション例 このアプリケーションで利用される重要な鋼の特性 選定理由（簡潔に）
自動車 排気システム 耐腐食性、高温強度 耐久性と性能
航空宇宙 エンジン部品 高強度、熱耐性 安全性と信頼性
食品加工 機器と取り付け具 耐腐食性、清掃の容易さ 衛生と遵守

その他のアプリケーションには:
- 化学処理機器
- マリンハードウェア
- 建築用途

402ステンレス鋼は、強度と耐腐食性のバランスを必要とするアプリケーション、特に湿気や軽度の腐食性物質に曝露される環境で選ばれます。

重要な考慮事項、選定基準、さらなる洞察

特徴/特性 402ステンレス鋼 AISI 304ステンレス鋼 AISI 316ステンレス鋼 簡潔な利点/欠点またはトレードオフの注記
主要機械特性 中程度の強度 高強度 高強度 402は304および316よりも強度が劣る
主要腐食の側面 塩化物に対して良好 塩化物に対して良好 塩化物に対して優れた 316は優れた耐腐食性を提供
溶接性 中程度 良好 良好 402は溶接時により注意が必要
加工性 中程度 良好 中程度 304は加工しやすい
成形性 良好 優れた 良好 304は優れた成形性を持つ
約相対コスト 中程度 中程度 高い 402は特定のアプリケーションにおいてコスト効果が高い
典型的な入手可能性 中程度 高い 高い 304および316はより一般的に入手可能

402ステンレス鋼を選定する際には、コスト効率、入手可能性、および特定の性能要件を考慮する必要があります。304や316ほど広く使用されていないかもしれませんが、特に適度な耐腐食性と良好な機械的特性が要求される特定のアプリケーションにおいてユニークな利点を提供します。安全性や非磁性特性も重要な要素であり、特に非磁性材料が好まれる産業においては特に重要です。

要約すると、402ステンレス鋼は強度、耐腐食性、コストのバランスを取った多用途な材料であり、さまざまなエンジニアリングアプリケーションに適しています。

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    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...

    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...

  • 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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