1.4301 ステンレス鋼 304: 化学組成、特性および用途

ヨーロッパの仕様書では 1.4301 が要求され、アメリカの図面では 304 が要求され、アジアの工場証明書には 0Cr18Ni9 が記載されています。これらは、同じオーステナイト系ステンレス鋼の 3 つの名前であり、世界で最も多く使用されている材種です。ステンレスのパイプ、継手、フランジ、またはチューブを購入または指定する場合、1.4301 が実際に何であるか、どこまで押し込めるか、どこで障害が発生するかを知っておくと、過剰な仕様と現場での障害の両方を防ぐことができます。このガイドでは、実際に重要な構成、特性、制限、調達チェックについて説明します。

1.4301 ステンレス鋼とは何ですか?

1.4301 は、クロム ニッケル オーステナイト系ステンレス鋼の EN 10088 規格シリーズで使用される材料番号です。規格名は X5CrNi18-10 で、最も近い国際同等品は AISI 304、UNS S30400、JIS SUS304、および現在の中国グレード 06Cr19Ni10 です。この合金は、その組成が 18% のクロムと 8% のニッケルを中心にしているため、18/8 ステンレスと呼ばれることがよくあります。

1.4301 は組織がオーステナイト系であるため、溶体化焼きなまし状態では非磁性であり、延性が非常に高く、予熱なしで深絞り、曲げ、溶接が可能です。冷間加工すると強度や硬度が高まりますが、若干の磁性が発生します。耐食性、成形性、溶接性、そして適度なコストの組み合わせにより、 1.4301 一般工業用パイプのデフォルトグレード サービスが高合金材料を必要としない場合はいつでも。

化学組成と国際同等物

以下の表は、EN 10088-2 の 1.4301 の制限値と AISI 304 の標準値を示しています。この 2 つは十分に近いため、文書が実際の納入条件と一致していれば、調達チームはほとんどの目的でこれらを交換可能なものとして扱うことができます。

低炭素バリアント 1.4307 (304L)

重い部分を溶接する場合、炭素制限が重要になります。低炭素バージョン 1.4307 (304L) は炭素の上限を 0.030% 熱影響部で炭化クロムが析出するリスクを最小限に抑えます。多くのサプライヤーは、両方の制限を満たす二重認定の 304/304L 材料を定期的に提供しています。そのため、2 つの指定が 1 つの工場証明書で一緒に引用されることが多いのはこのためです。

さまざまな市場で使用される同等品

• ヨーロッパ: 1.4301、X5CrNi18-10 (EN 10088 準拠)
• 米国: AISI 304、UNS S30400
• 日本：SUS304
• 中国: 06Cr19Ni10 (新指定)、0Cr18Ni9 (旧指定)

機械的および物理的特性

室温での機械的性質

特性は製品の形状、肉厚、冷間加工の程度によって異なります。溶体化処理されたシームレス管の場合、EN または ASTM の方法に従ってテストすると、以下の範囲の値が期待されます。

物理的特性

炭素鋼に比べて熱伝導率が低いことは、熱交換器の設計時や溶接時に重要です。入熱は接合部付近に集中するため、溶接手順ではパス間の温度を制御する必要があり、同じ肉厚の炭素鋼よりも低いアンペア数を使用することがよくあります。

耐食性

1.4301 は、大気腐食、淡水、食品、および幅広い有機および無機媒体に対して耐性があります。酸化クロムの保護膜には自己修復性があり、表面に傷が付くと、酸素の存在下で膜が再形成されます。ニッケルはオーステナイト構造を安定に保ち、弱還元媒体中での耐性に貢献します。

実際の限界は塩化物です。海水、道路からの塩の飛沫、または中程度の塩化物含有量を含むプロセスの流れでは、1.4301 は孔食や隙間腐食の影響を受けやすくなります。約 60°C を超えると、塩化物も応力腐食割れを引き起こす可能性があります。このようなサービスについては、 304 ステンレス鋼チューブと 316 ステンレス鋼チューブの主な違い モリブデン含有グレードがより安全な選択である理由を示します。

もう 1 つの制限は、溶接後の粒界腐食です。材料が保持されている場合、 425～850℃ この範囲では、炭化クロムが粒界に析出し、周囲のマトリックスからクロムが失われます。これが、溶接容器や厚肉パイプが通常 1.4301 ではなく低炭素バージョン 1.4307 (304L) を指定する理由です。

耐熱性と温度限界

連続的な空気供給において、1.4301 は最大約 30 分の酸化に耐えます。 870℃ 。断続的な暴露では若干温度が高くなる可能性がありますが、800°C を超えるとスケーリングが顕著になります。ただし、温度が 425°C を超えると機械的強度は急速に低下するため、圧力に耐えるコンポーネントは、許容応力をそれに応じて下げる承認された規格に基づいて設計する必要があります。

425 °C ～ 850 °C の間の感受性ウィンドウは、溶接構造の実際の制約です。パイプ肉厚が約 6 mm を超える場合は、熱影響部の耐食性を維持するために 304L を指定してください。ボイラーや炉の部品など、高温で連続的に動作するコンポーネントは、多くの場合、安定化グレードまたは高合金ステンレスに移行します。私たちの概要 高温ステンレス鋼グレード オプションとその実際的な制限について説明します。

製作、溶接、表面仕上げ

成形と機械加工

1.4301 は延性に優れ、急速にひずみ硬化します。冷間曲げ、フレア加工、スウェージング、ロール成形は、標準的な工具を使用して簡単に行えます。加工硬化率は炭素鋼の約 2 倍であるため、機械加工には鋭利なポジティブすくい工具、剛性の高い機械セットアップ、および低い切削速度が必要です。熱間加工は 1150°C ～ 1260°C で実行し、その後 1040°C 以上で溶体化焼鈍し、急速冷却して完全な耐食性を回復する必要があります。

溶接

TIG、MIG、MMA、レーザー溶接を含むすべての従来のプロセスは、1.4301 で健全な接合部を生成します。推奨フィラーはER308Lなどの18/8タイプです。衛生的な配管など、溶接ルートの酸化を避ける必要がある場合は、パス間温度を 150°C 未満に保ち、入熱を低くし、アルゴンでバックパージしてください。溶接後、酸洗と不動態化を行うことで熱着色を除去し、不動態皮膜を復元します。

パイプおよびチューブにおける一般的な用途

1.4301 はほとんどのステンレス パイプ システムの出発点であり、液体、気体、または粉末を輸送するほぼすべての分野で使用されています。

• 熱交換器、凝縮器、冷却器バンドル
• 有機酸、アルコール、マイルドプロセスストリーム用の化学プラントライン
• 圧力容器、貯蔵タンク、ボイラートリム
• 食品、飲料、乳製品のプロセス配管
• 飲料水の配水および配管システム
• 制御および測定ライン用の計装チューブ
• 建築用、構造用、装飾用チューブ

熱交換器と凝縮器のチューブ

適度な温度と清潔なメディアの場合、 シームレス 304 ステンレス鋼熱交換器パイプ ニッケル合金の数分の一のコストで、信頼性の高い熱伝達、簡単な洗浄、長い耐用年数を提供します。チューブの表面仕上げと内部の清浄度は汚れや圧力降下に影響を与えるため、管理されます。

ステンレスシームレス鋼熱交換器 304 パイプが効率的に熱を伝達します。 Xinhang Special Materials Co., Ltd. 杭州支店は、中国のカスタム ステンレス シームレス鋼熱交換器 304 パイプ伝達熱効率です。 製品を見る→

化学プロセスライン

化学プラントでは、1.4301 ラインで酢酸、クエン酸、アルコール、および多くの中性または弱アルカリ性の液体が輸送されます。あ 114 mm OD シームレス 304 化学パイプ このサービスでは頻繁に指定される寸法であり、適度な肉厚と容易な溶接性を備えた良好な機械的強度が得られます。

良好な機械的特性のステンレス鋼のシームレスな 114 Od 化学パイプ 304 Sup 新行特殊材料有限公司杭州支店は、中国のカスタム良好な機械的特性のステンレス鋼シームレス 114 Od 化学製品です。 製品を見る→

圧力容器およびボイラーの用途

腐食ではなく内部圧力が設計を決定する場合、より重いスケジュールによりグレードの経済性が維持されます。あ SCH 120 304 圧力容器パイプ 18/8 合金の耐食性を維持しながら、高圧用途に必要な肉厚を提供します。

Sch 120 ステンレス鋼の壁厚シームレス圧力容器パイプ 304 供給 Xinhang Special Materials Co., Ltd. 杭州支店は、中国のカスタム Sch 120 ステンレス鋼肉厚シームレス圧力容器パイプです。 製品を見る→

1.4301 パイプを購入する際に確認すべきこと

304 は非常に広く生産されているため、価格競争が激しく、品質はサプライヤーによって異なります。以下のチェックにより、材料がワークショップに届く前に調達リスクが軽減されます。

1. 管理規格を確認してください: シームレスステンレスチューブの場合は EN 10216-5、パイプの場合は ASTM A312、小径チューブの場合は ASTM A269。規格は公差とテスト要件を決定します。
2. 工場証明書を要求し、実際の炭素含有量を確認してください。 304 と呼ばれる材料には 0.05% または 0.06% の炭素が含まれる場合があります。二重認定された 304/304L は 0.030% 未満に留まります。
3. 製品の形状と肉厚に必要な最小値と比較して、機械的テストのデータを確認してください。
4. 特に、隙間の狭いアセンブリに適合する必要がある計器用チューブや熱交換器用チューブの場合は、外径、肉厚、楕円率の公差を確認してください。
5. 必要な表面状態を指定します: 酸洗、光輝焼鈍、機械研磨、または電解研磨。表面の品質は、腐食性能と衛生状態に直接影響します。
6. 圧力システムの場合は、スケジュール (SCH 10、40、80、120、160) を確認し、結果として得られる圧力定格を設計条件と比較します。

証明書とテストは、注文が到着したときに最も一般的な紛争の原因です。に関する記事 ステンレス鋼継目無管に適用される規格と認証 書類に何を含めるべきか、そしてそれを検証する方法についての実践的なチェックリストを示します。

1.4301 は、形成と溶接が容易で、通常の腐食に耐性があり、ステンレス ファミリの中で最高のコストパフォーマンスのバランスを提供するという確かな理由から、引き続きデフォルトのオーステナイト グレードです。重要なのは、塩化物含有媒体、増感範囲、高温でのディレーティングなどの制限を尊重することです。これらの詳細を理解して正しく指定すると、1.4301 パイプ システムは最小限のメンテナンスで数十年にわたり信頼性の高いサービスを提供します。