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金属の種類について
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SUS304（ステンレス鋼）の特徴や加工について解説
金属の種類について
最終更新日 
SUS304とは
SUS304はオーステナイト系の代表格であり、最もよく使われるステンレス鋼です。
具体的には世界中で使われている何種類もあるステンレス鋼の約7割はSUS304だとも言われています。
SUS304の呼び方は「サス サンマルヨン」や、そのまま「サンマルヨン」と呼ばれることが多いです。
また、成分にクロム(Cr)18％とニッケル(Ni)8％を含んでいるので「18-8ステンレス」と呼ばれることもあります。
一般的に鉄などの金属は空気中で水に触れると錆びる性質となっていますが、ステンレス鋼にはクロムやニッケルといった金属が含まれているため、錆びにくい性質となります。
耐食性に優れており、流通量も多く、加工性も良いため、家庭用スプーンなど水まわりで使用されることが多い金属です。
SUS304の性質
SUS304の性質として、腐食や錆に強いということ以外にも優れた性質があります。
SUS304の耐熱性
ステンレス鋼は優れた耐熱性を持っており、特にSUS304は優れているので、一般化学設備や原子力設備など高温となる設備で幅広く使用されています。
SUS304の熱伝導率
SUS304は熱伝導率が低く熱を逃しにくいため、温かい飲み物を保温する水筒やコップを作る際に使用されることが多いです。
SUS304の耐低温度
鉄や鋼など多くの金属は低温になると一気にもろくなりますが、SUS304は極低温でももろくならないという性質を持っています。
それに加え、引張強度である耐力が向上するので、SUS304は液体窒素(-196℃)の保管や、液化天然ガス(LNG:-162℃)などの極低温設備に利用されます。
SUS304の耐食性
耐食性とはすなわち金属の「錆にくさ」を意味しています。そして、ステンレス鋼はクロムを含む為錆びにくい性質を持っており、中でもSUS304は耐食性に優れています。
その理由は、SUS304にはクロムの他に更に耐食性を高める役割があるニッケルが含まれているからです。
ニッケルには更に耐食性を高める役割があるため、SUS304はステンレスの中でも優れた耐食性を持っています。
SUS304の溶接性
ステンレス鋼は種類が多く、それぞれ溶接特性が大きく異なるため他の金属と比べて溶接の難易度は高いですが、SUS304は他のステンレス鋼に比べて、溶接性は良いほうです。
SUS304の磁性
オーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304は、非磁性鋼のため磁石には付きません。
ところが、冷間加工した場合にはその部位の組織が変化し磁性を持つことがあるので、精密電子部品では注意が必要です。
SUS304の強度
SUS304は鉄や鋼より高い強度を持っているため、高い耐久性を必要とする場面でも使用されます。
そのため建築現場では建造物の骨格に使用されることもありますが、加工する際は加工硬化という性質によりステンレスが更に硬くなり二度目の加工がしにくくなるため、加工する際には注意が必要です。
SUS304の加工について
SUS304は他の金属と比べても高い耐熱性、耐食性があるため家庭用キッチンから化学プラントの設備、電車の外板まで様々な所で使用されており、加工の方法も様々です。
SUS304の切削加工
SUS304に限らずステンレス鋼の加工において最も難しいのは切削加工であり、難削材と言われています。その理由は先述した熱伝導率の低さです。
金属を切削加工する際には、切削抵抗により約800～1200℃の熱が発生します。しかし、熱伝導率が低いと発生した熱は切削工具に集中し、工具の摩耗や欠損に繋がります。
他にもSUS304の切削加工が難しい理由として先述した加工硬化という性質があり、もともと硬いSUS304が更に硬くなるため切削時には注意が必要です。
SUS304の溶接加工
SUS304は溶接性に優れたステンレス鋼ですが、基本的に鉄鋼に比べると溶接しにくい材料であり、ステンレス鋼の溶接加工を行う際には注意が必要です。
注意点として、溶接焼け(スケール)は見栄えの悪さだけではなく耐食性が低くなるため、シールドガスなどを用いて大気との遮断が必要になります。
SUS304の耐食性が低くなる原因として、スケール部分では高い耐食性を持つ成分のクロムの含有量が低下することが挙げられます。
特に水中など腐食しやすい環境で放置すると、スケール部分から腐食が進むため取り除く必要があります。
しかし、ステンレス鋼のスケール部分はとても硬く除去の難易度は高いので、溶接加工者には高い技術と知識が必要です。
SUS304の曲げ加工
曲げ加工とは決まった形状や角度を曲げることで作る加工方法で、ベンダーと呼ばれる機械を用いて加工作業を行います。
曲げ加工には様々な種類があり、L字に曲げる「L字曲げ」やカタカナのコの字に曲げる「コの字曲げ」、四辺を箱のように曲げる「箱型曲げ」などがあります
SUS304を始めとするステンレス鋼はスプリングバックが大きいため、曲げ加工が難しい金属と言われています。
スプリングバックとは、金属の曲げ加工を行った際に、金属の持つ弾性により加工する前の形状に戻ってしまう性質です。
そのため、曲げ加工を行う際には他の金属に比べ約1.5倍の力が必要になり、特に薄板になるほど発生しやすいため、加工には十分注意が必要になります。
SUS304の価格について
SUS304は他の鉄鋼に比べると概ね３倍程度材料単価が高くなり、加工も難しいため製品の値段が更に上がります。
そして、他のステンレス鋼に比べて価格が安くはありませんが、よく使われるステンレス鋼のため比較的手に入りやすい金属となっております。
ポイント
- SUS304を始めとしたステンレス鋼は腐食しにくく、鉄や鋼に比べて強度の高い金属です。
- 腐食しにくく高温・低温にも強いため様々な用途で使用されており、加工の際の処理により見た目の調節も可能です。
- 強度が高いという特徴を持っている反面、難削材と言われ加工の難しい金属でもあるため注意が必要です。
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