300系対200系ステンレス鋼、どちらが代替に適しているのか？
2022年4月6日
合金の選択は、その用途への必要性を慎重に検討した上で行われるべきです。切り替えを行う前に、合金の長所、短所、構造への適用性を十分に調査することが重要です。
ステンレススチールは高品質な素材です。
正しく指定すれば、構造上の耐久性、卓越した耐腐食性、外観の美しさを実現します。幅広い用途と環境において、最も費用対効果の高いソリューションです。
これは、300シリーズステンレス鋼の代替となる可能性のある鋼種を比較するシリーズの最初の記事です。
ステンレス鋼のグレードは何百種類もあり、その中から選ぶことができます。
多くの場合、入手のしやすさ、加工のしやすさ、優れた性能、長寿命などの点から、300系ステンレス鋼が最適な選択となります。
最近の市場の変動は、標準的な300シリーズ（304および316L）の代替グレードを検討するよう、設計者に促すかもしれません。しかし、グレードの代替が常に解決策になるとは限りません。設計やグレードの選択が不適切だと、腐食や構造的な欠陥、その他の重大な結果を招き、最終的にはコストの増加や、時には交換を余儀なくされることがあります。
悲しいことに、少数の人は必要な性能を過小評価して、誤った選択をしてしまいます。グレードの選択を検討する際に重要なことは、コストは忘れても品質は長く記憶に残るということです。正しい仕様は、望ましい結果と性能を実現するための鍵です。
200系ステンレス鋼の使用を考えている方も多いのではないでしょうか。
これらのステンレス鋼は、しばしば300シリーズの代替品として持ち出されます。どちらもオーステナイト構造を持ち、200シリーズにはニッケルの代わりにマンガンとしばしば窒素が使用され、外観は300シリーズ材の様に感じられます。
200系合金の原型は、1950年代に北米で初めて製造されました。304の18.0％に対し、クロムは16.0％で、ニッケルの含有量は約半分です。2005年頃から、アジアで200系合金の生産量が急増しました。ニッケルの含有量をさらに減らすために、クロムの含有量をさらに下げなければならず、12%まで下げる場合もありました。その結果、これらの合金は耐食性が大幅に低下してしまいました。腐食性の弱いいくつかのケースでは許容できる耐腐食性能となることもあります。また、ホースクランプや一部の構造物、磁気応答の低い鉄筋などの用途では、冷間加工の割合が高い方が有利な場合もあります。
また、多くの生産者は、非常に高い冷間加工率を減らすために、合金に銅を加えました。多くの場合、これらの低クロム合金は標準化されておらず、中国では食品に接触する用途での使用が禁止されています。食品業界では、しばしば最も腐食性の高い条件は食品ではなく、使用される除菌用化学物質です。300シリーズ合金は承認され、標準化されており、世界中の食品接触材料として選ばれています。
低クロム200系合金は、成形後、時には数ヶ月後に遅発性低温割れを起こすこともあります。特に厚い部分において、溶接はより困難となる可能性があります。次の写真は新しく溶接されたタンクのもので、304Lではなく、低クロム200シリーズ合金が導入されました。このタンクは、水を満たしたときに溶接部に隣接する多くの部分で割れ、304Lを使用して再構築しなければなりませんでした。
新しく溶接されたタンクのもので、304Lではなく、低クロム200シリーズ合金が購入されました。
このタンクは、水を満たしたときに溶接部に隣接する多くの部分で割れ、304Lを使用して再構築しなければなりませんでした。
これらの低クロム200シリーズ合金の正当な用途は、特に耐食性に対する要求が低い場合に多く存在します。合金の選択は、用途の必要性を慎重に検討したうえで行われる必要があります。切り替えを行う前に、合金の長所、短所、および構造への適用性を十分に調査することが重要です。
ニッケル協会では、ニッケルを使用する際に役立つ無料の技術問合せサービスを提供しています。
https://inquiries.nickelinstitute.org
ユーザーや設計者向けの多くの出版物も、当協会のウェブサイトから無料で入手することができます。
特に、「The Nickel Advantage」「Nickel in Stainless Steels」は、英語、フランス語、日本語、中国語で提供されています。
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