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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

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。

世界中で使われている何種類ものステンレスの約7割はSUS304だとも言われています。

クロム(cr)18%とニッケル(ni)8%を主成分に含み、「18-8ステンレス」と呼ばれることもあります。

耐食性に優れているため、家庭用キッチンや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。

鉄や銅などの金属は空気や水に触れることで腐食し錆びる性質を持っていますが、ステンレス鋼にはクロム(cr)やニッケル(ni)といった錆に強い性質を持つ金属が含まれているため、錆びにくい性質を持っています。

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。

SUS304の性質

SUS304の性質として、耐熱性、耐食性、耐酸性などといった腐食や錆に強いというもの以外にも優れた性質があります。

SUS304の耐熱性

耐熱性ステンレス鋼は優れた耐熱性を持っていますが、中でも特にSUS340は耐熱性に優れています。

SUS340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の耐底温度

SUS304は極低温でも脆くならないという性質を持っています。

鉄や鋼など殆どの金属は低温になると一気に脆くなってしまいます。

しかしステンレス、中でもSUS304は極低温下でも脆くなることがほとんど無い事に加え、引っ張る強さである耐力が向上します。

そのため、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

耐食性耐食性とはすなわち金属の「錆にくさ」を意味しています。

ステンレスはクロム(cr)を含む為錆びにくい性質を持っていますが、中でもSUS304は耐食性に優れています。

なぜならSUS304には主成分クロム(cr)の他にニッケル(ni)が含まれています。

ニッケル(ni)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

溶接性加工する際の溶接性や冷間加工性は、他のステンレス鋼と比べてもSUS304はトップクラスです。

ステンレスは種類が多く、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。

ですが、SUS304は他のステンレスの中でも、高い溶接性を持っています。

SUS304の磁性

SUS304をはじめ、オーステナイト系ステンレスは非磁性鋼のため磁石には付きません。

ですが一部、冷間加工した場合に磁性を持つものも存在します。

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います。

そのため、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この切削加工と言われています。

その理由は「SUS304の耐熱性」でも説明した、熱伝導率の低さです。

金属を切削加工する際には、抵抗により約「800~1200℃の熱が発生します。

ですがSUS304は熱伝導率が低く発生した熱は切削工具に集中するため、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、SUS304自体の硬さが挙げられます。

「SUS304の強度」で説明したとおり、SUS304には加工硬化という性質があります。

もともと硬いSUS304が一度加工することで更に硬くなるため、切削時のトラブルにならないよう注意が必要です。

SUS304の溶接加工

ステンレス鋼は「SUS304の溶接性」でも説明したとおり溶接加工ができます。

中でもSUS304は溶接性に優れたステンレス鋼です。

ですが、ステンレス鋼の溶接加工を行う際には注意が必要です。

注意する点として溶接焼け部分(スケール)は見栄えの悪さだけではなく、熱膨張率が大きいため耐食性が低くなります。

耐食性が低くなる原因として、溶接焼け部分では高い耐食性を持つSUS304の主成分クロムの保有量が低下することが挙げられます。

放置すると溶接焼け部分から腐食が進むため取り除く必要がありますが、溶接焼け部分はとても硬いため除去の難易度は高いです。

そのため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SUS304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。

SUS304を始めとするステンレス鋼は曲げ加工が難しい金属と言われています。

なぜならステンレス鋼は、スプリングバックが大きいからです。

スプリングバックとは金属の曲げ加工を行った際に、金属の持つ弾力性により加工する前の形状に戻ってしまう性質です。

ステンレス鋼はそのスプリングバックが大きいため、曲げ加工を行う際には他の金属に比べ約1.5倍の力が必要になってきます。

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の価格について

SUS304は他のステンレス鋼に比べて価格が安いというわけではありませんが、よく使われる代表的なステンレス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、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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