ステンレス鋼は、キッチン用品から高層ビルまで、いたるところにあります。 304と316は、最も人気のあるステンレス鋼の2つであり、それぞれが異なる環境にユニークな特性を備えています。この投稿では、構成、パフォーマンス、理想的なアプリケーションをカバーする主な違いを調べます。適切なグレードの影響を選択すると、コスト、耐久性、抵抗がある理由を発見してください。
ステンレス鋼とは何ですか？
ステンレス鋼は、最低10.5％のクロムを含む腐食耐性合金です。このクロム含有量により、酸化クロム層として知られるパッシブ層の形成が可能になり、錆や腐食から鋼を保護します。ステンレス鋼は、結晶構造と合金要素に基づいて5つの家族に分かれています：
オーステナイト：304年生と316グレードを含む最も人気のあるファミリー。非磁性であり、熱処理では硬化できませんが、オーステナイトのステンレス鋼は、優れた腐食抵抗のために高レベルのクロムとニッケルを提供します。
フェライト：中程度の腐食抵抗、優れた形成性、および低コストで知られており、自動車用途で一般的に使用されています。
Martensitic ：カトラリーや手術ツールでよく使用されるより高い強度と硬度を提供します。
デュプレックス：オーステナイト構造とフェライト構造のブレンド、海洋環境で使用するための二重鋼のバランス強度、腐食抵抗。
降水硬化：熱処理可能な性質のために、航空宇宙でよく使用される高強度ステンレス鋼。
| 家族の | 特性 | 共通グレード |
| オーステナイト | 非磁性、優れた腐食抵抗、優れた形成性 | 304、316 |
| フェライト | 磁気、良好な腐食抵抗、限られた形成性 | 430、439 |
| マルテンサイト | 磁気、高強度、中程度の腐食抵抗 | 410、420 |
| 二重 | 磁気、高強度、優れた腐食抵抗 | 2205、2507 |
| 降水硬化 | 磁気、高強度、良好な腐食抵抗 | 17-4 pH、15-5 pH |
これらのファミリーの中で、オーステナイトのステンレス鋼が最も広く使用されており、総ステンレス鋼の生産の約70％を占めています。彼らは、優れた腐食抵抗、優れた形成性、溶接性で知られています。最も一般的な2つのオーステナイトグレードは304と316です。これについては、次のセクションで詳しく説明します。
304ステンレス鋼とは何ですか？
304ステンレス鋼は、18〜20％のクロム、8-10.5％のニッケル、最大0.08％の炭素を含むオーステナイトグレードです。この化学組成により、優れた耐食性が得られ、さまざまな用途に適しています。
304ステンレス鋼の重要な特性
優れた腐食抵抗：高クロム含有量により、ほとんどの環境でさびや腐食を防ぐ保護酸化物層の形成が可能になります。
優れた形成性と溶接性：304ステンレス鋼は、簡単に形作られて溶接することができ、製造プロセスに汎用性が高くなります。
耐久性が高い：それは、その強さと毎日の摩耗に耐える能力で知られており、長期にわたるパフォーマンスを確保しています。
304ステンレス鋼の一般的な用途
304ステンレス鋼の耐久性、洗浄の容易さ、腐食に対する耐性により、食品、建築、家庭用品などの産業で人気があります。一般的な用途には以下が含まれます。
キッチン機器：腐食抵抗と頻繁な洗浄に耐える能力のため、シンク、カトラリー、および電化製品に使用されます。
食品加工装置：清潔さと錆耐性が不可欠なタンク、容器、機械など、食品グレードの用途に適しています。
アーキテクチャのトリムとモールディング：装飾的な用途でよく見られることがよくあり、変色に抵抗しながら魅力的な仕上げを提供します。
316ステンレス鋼とは何ですか？
316ステンレス鋼は、16-18.5％クロム、10-14％のニッケル、2〜3％のモリブデン、最大0.08％の炭素を含む別のオーステナイトグレードです。モリブデンを添加すると、特に塩化物や酸性環境での耐性抵抗が強化され、過酷な状態に適しています。
キープロパティ
優れた腐食抵抗：モリブデンの含有量により、316ステンレス鋼は塩化物と酸によって引き起こされる穴あきや隙間腐食に耐えることができます。
高温での優れた強度：高温でも機械的特性を維持し、高熱の用途に適しています。
過酷な条件での優れた耐久性：316ステンレス鋼は、積極的な環境に耐えることができ、要求の厳しいアプリケーションで長期にわたるパフォーマンスを確保します。
316ステンレス鋼の一般的な用途
316の腐食抵抗と堅牢性は、特に腐食性物質への曝露が日常的である場合、厳しい産業に適しています。
化学処理装置：活性化学物質を安全に処理するために、生産タンク、パイプライン、バルブで使用されます。
医薬品機器：化学洗浄剤に対する清潔さと耐性が非常に重要な医療環境に最適です。
海洋およびオフショア環境：塩水腐食に対する回復力のため、ボートの継手、海水配管、およびオフショア構造によく見られます。
304および316ステンレス鋼の物理的特性
304と316のステンレス鋼を比較する場合、それらの物理的特性を理解することが重要です。両方のグレードは多くの類似点を共有していますが、いくつかの顕著な違いがあります。
密度
304と316のステンレス鋼の両方は、同様の密度で、約8.0 g/cm³。 316にモリブデンを添加しても、その密度は大きく影響しません。
融点
304ステンレス鋼は、約1400-1450°Cで316。304溶融量よりわずかに高い融点を持っていますが、316は1375-1400°C前後で溶けます。
熱の膨張と導電率
316ステンレス鋼の熱膨張係数は、304（17.2 x 10°/k）と比較して、より低い熱膨張係数（15.9 x 10°/k）を持っています。ただし、それらの熱伝導率はほぼ同じで、16.2 w/m・kで304、16.3 w/m・kで316があります。
弾性率
両方のグレードは、193 GPAで同じ弾性率を持ち、同様の剛性を示しています。
物理的特性のテーブル
| プロパティ | 304ステンレス鋼 | 316ステンレス鋼 |
| 密度 | 8.00 g/cm³ | 8.00 g/cm³ |
| 融点 | 1400-1450°C | 1375-1400°C |
| 熱膨張 | 17.2 x10⁻⁶/k | 15.9 x10⁻⁶/k |
| 熱伝導率 | 16.2 w/m・k | 16.3 w/m・k |
| 弾性率 | 193 GPA | 193 GPA |
304と316ステンレス鋼の機械的特性の違いは何ですか？
強さ
引張強度：304ステンレス鋼は通常、500-700 MPaの引張強度を持ち、316は400-620 MPaでわずかに低い引張強度を提供します。ただし、両方の材料は、ほとんどの条件下で高強度を維持しています。
降伏強度：316ステンレス鋼は、約348 MPaの降伏強度を提供し、304の降伏強度312 MPaを上回ります。この違いにより、316は、負荷下での変形に対する耐性が高い必要があるアプリケーションに適しています。
硬度
延性
機械的特性のテーブル
| プロパティ | 304ステンレス鋼 | 316ステンレス鋼 |
| 引張強度（MPA） | 500-700 | 400-620 |
| 降伏強度（MPA） | 312 | 348 |
| ロックウェルハード（B） | 70 | 80 |
| 休憩時の伸び（％） | 70 | 60 |
304〜316ステンレス鋼の耐食性の違い
一般的な腐食抵抗
ステンレス鋼は、主にそのクロム含有量が原因で腐食に抵抗し、表面に保護酸化物層を形成します。 304と316の両方のステンレス鋼は多くの環境で優れていますが、316は、過酷な条件でも錆と変色をするモリブデンを追加したため、より大きな耐食性を提供します。
ピッティングと隙間の腐食
316ステンレス鋼の重要な利点は、特に塩化物が豊富な環境での孔食と隙間の腐食に対する耐性です。 316の2〜3％のモリブデンは、局所腐食に対する堅牢な障壁を作り出し、塩または酸性物質がvalent延する設定に最適です。対照的に、304は腐食耐性が、攻撃的な環境での孔食に対してより脆弱です。
積極的な環境でのアプリケーション
316ステンレス鋼は、海洋および酸性の設定で304を上回ります。塩水腐食に対する耐性の強化により、海洋機器に人気がありますが、酸性化合物に対する耐久性は化学産業や製薬産業での使用をサポートしています。 304は、ほとんどの非塩性の非酸性環境でうまく機能しますが、316は極端な条件に優先される選択肢のままです。
腐食抵抗因子の比較表
| 因子 | 304ステンレス鋼 | 316ステンレス鋼 |
| クロム含有量 | 18-20％ | 16-18.5％ |
| ニッケル含有量 | 8-10.5％ | 10-14％ |
| モリブデンの内容 | - | 2-3％ |
| ピッティング抵抗相当数（pren） | 18-20 | 24-28 |
| 海洋環境に適しています | 適度 | 素晴らしい |
| 酸性条件に対する耐性 | 良い | 素晴らしい |
304および316ステンレス鋼は製造の点で異なります
溶接性
304ステンレス鋼は溶接に優れており、耐食性を失うことなく、さまざまな溶接プロセスに適しています。 316個の溶接も効果的に溶接していますが、溶接領域で耐性耐性特性を維持するためにより多くの注意が必要です。腐食性環境で溶接を要求するために、モリブデンを追加したフィラー金属を使用すると、316でより良い結果が得られます。
コールドワークの硬化
304と316の両方のグレードは、寒い状態で働くと硬化し、強度を高めることができます。コールドワークにより、これらの鋼は靭性と強さを得ることができますが、内部ストレスを緩和するために作業後のアニーリングが必要になる場合があります。
形成性
304ステンレス鋼は非常に形成可能で、強度を損なうことなくさまざまな形に簡単に形作られます。これにより、広範な形成が必要なアプリケーションに最適です。 316は、モリブデンの含有量により柔軟性に影響を与える可能性があるため、304よりわずかに適応性が低いですが、316も優れた形成性を提供します。
加工性
アニールされた状態では、両方のグレードは比較的簡単に機械加工できますが、304は硬度が低いため、わずかに機密性が高くなります。これにより、大規模な機械加工を必要とする複雑な部品には304が好ましいものになりますが、316は高い腐食抵抗が優先事項である場合、より適しています。
| 製造因子 | 304ステンレス鋼 | 316ステンレス鋼 |
| 溶接性 | 素晴らしい | 良い |
| コールドワークの硬化 | はい | はい |
| 形成性 | とても良い | 良い |
| 加工性 | 少し良い | 良い |
304と316のステンレス鋼のコスト比較？
しばしば「標準」グレードと呼ばれる304ステンレス鋼は、一般的なアプリケーションに広く使用されています。コストが低いため、極端な腐食抵抗が重要ではないプロジェクトの予算に優しいオプションになります。 316に見られるモリブデンの不在は、304の価格をより手頃な価格に保ちます。
316ステンレス鋼には、より多くのニッケルが含まれており、2〜3％のモリブデンが含まれており、塩化物や過酷な化学物質に対する耐性を大幅に高めます。これらの追加要素により、316が304よりも高価になり、時には最大40％高くなります。 316への投資は、非常に腐食性の環境でより費用対効果が高く、製品の寿命を延ばし、メンテナンスのニーズを減らすことができます。
304〜316のステンレス鋼を選択する方法は？
適切なステンレス鋼グレードを選択することは、最適なパフォーマンスと費用対効果を確保するために重要です。 304から316の間に決定するときは、次の要因を検討してください。
環境要因
予算上の考慮事項
パフォーマンス要件
機械的強度：両方のグレードは優れた機械的特性を提供しますが、316はわずかに高い引張と降伏強度を持っています。
耐熱性：304と316は同様の耐熱性を持ち、304は最大サービス温度がわずかに高くなっています。
腐食抵抗：316は、モリブデンの含有量により、特に塩化物や酸に対して優れた腐食抵抗を提供します。
意思決定係数因子
| 因子 | 304ステンレス鋼 | 316ステンレス鋼 |
| 環境要因 | 中程度の腐食 | 過酷な環境 |
| 予算上の考慮事項 | 費用対効果 | 長期節約 |
| 機械的強度 | 素晴らしい | わずかに高い |
| 耐熱性 | わずかに高い最大温度 | 似ている |
| 耐食性 | 良い | 優れた |
まとめ
正しい選択をするためには、304と316ステンレス鋼の違いを理解することが重要です。 304はコスト削減と一般的な耐久性を提供しますが、316はモリブデンの含有量により優れた耐食性を提供します。正しいグレードを選択することは、環境、腐食性物質への暴露、必要な強度、予算などの要因に依存します。
コストが主な関心事である日常の非腐食アプリケーションに304を選択します。海洋、化学、または塩化物が多い設定の場合、316は長期的なパフォーマンスを提供します。これらの要因を考慮すると、ステンレス鋼がプロジェクトのニーズを効果的に満たすことを保証するのに役立ちます。
参照ソース
SAE 316Lステンレス鋼
SAE 304ステンレス鋼
ステンレス鋼
ステンレス鋼用のCNC加工
よくある質問（FAQ）
Q：304と316ステンレス鋼の主な違いは何ですか？
重要な違いは、316には2〜2.5％のモリブデンが含まれているが、304はそうではないことです。また、316は304（8-10.5％）よりわずかに多くのニッケル（10-13％）があるため、耐性耐性が高まります。
Q：316ステンレス鋼のコストが304を超えるのはなぜですか？
316ステンレス鋼は、追加のモリブデンとより高いニッケル含有量が含まれているため、約40％高くなります。これは高価な合金要素です。
Q：プロジェクトに304〜316から選択するにはどうすればよいですか？
一般的な目的と屋内アプリケーションのために304を選択します。プロジェクトに海洋環境、化学物質への曝露が含まれる場合、またはより高い腐食抵抗が必要な場合は316を選択します。
Q：304対316ステンレス鋼の典型的な温度制限は何ですか？
304は最大870°C（1500°F）まで十分に機能しますが、425-860°C（797-1580°F）の間で腐食する場合があります。 316は、454°C（850°F）と843°C（1550°F）の間で最適です。
Q：各タイプのステンレス鋼を最も一般的に使用するアプリケーションはどれですか？
304は一般的にキッチン機器、電化製品、および医療ツールで使用されますが、316は海洋機器、医薬品加工、化学貯蔵タンクに優先されます。
