1.4401 と 1.4462 二相ステンレス鋼の比較

1.4401 と 1.4462 とは何ですか?

1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) は、AISI 316 として商業的に知られているモリブデン含有オーステナイトグレードです。約 17% のクロム、12% のニッケル、2 - 2.5% のモリブデンを含み、塩化物レベルが中程度である化学、製薬、食品、海洋製造の主力製品です。

1.4462 は、約 22% のクロム、5% のニッケル、3% のモリブデンを含み、意図的に窒素が添加された、オーステナイトとフェライトの混合構造を持つ二相ステンレス鋼です。これは一般に 2205 と呼ばれるグレードとして供給され、鍛造棒に対してそれぞれ ASTM A182 F51 および F60 として発注される UNS 番号 S31803 および S32205 に一致します。二相グレードは 1930 年代に紙パルプ用に開発され、耐塩化物性が大幅に向上するとともに、316 の約 2 倍の降伏強度を備えています。

同等グレード

標準	1.4401	1.4462
EN指定	X5CrNiMo17-12-2	X2CrNiMoN22-5-3
AISI / 通称	316	2205 二重
UNS	S31600	S31803およびS32205
ASTM製品仕様	A240, A276, A312	A240、A276、A182 F51 または F60

実際には、二重の 2 つの UNS 番号が重要です。 S32205 は、古い S31803 と比較してクロム、モリブデン、窒素の範囲を強化しており、納入される材料の耐孔食性が向上しています。そのため、二重見積書の機械的データと腐食データを、注文時に実際に指定されている UNS 番号と製品仕様と常に照らし合わせて読む必要があります。

化学組成の比較

要素	1.4401 (316)	1.4462 (2205)
炭素	最大0.07%	0.03%以下
クロム	16.5 - 18.5%	21.0 - 23.0%
ニッケル	10.0 - 13.0%	4.5 - 6.5%
モリブデン	2.00 - 2.50%	2.50 - 3.50%
窒素	最大 0.10%、残留物のみ	0.10 - 0.22%、意図的な追加
マンガン	最大2.00%	最大2.00%
シリコン	最大1.00%	最大1.00%
リン	最大0.045%	最大0.035%
硫黄	最大0.030%	最大0.015%

ニッケルはどちらのグレードでも残留物として管理されていますが、その役割は全く異なります。 1.4401 では、ニッケル含有量が高いため、組織が完全にオーステナイト状態に保たれます。 1.4462 では、フェライトとオーステナイトの割合がそれぞれ約 50% に落ち着くように、ニッケルがクロム、モリブデン、窒素に対してバランスがとれており、このバランスにより二相鋼に強度と耐応力腐食性の組み合わせが与えられます。

室温での機械的性質

財産	1.4401 (316)	1.4462 (2205)
引張強さRm	500 - 700 MPa	620 - 880 MPa
降伏強度 Rp0.2	200MPa以上	450MPa以上
伸び A5	40%以上	25%以上
硬度	最大215HB	最大290HB
弾性率	約193GPa	約200GPa

二相鋼の降伏強度の利点は、圧力保持コンポーネントの壁厚、重量、場合によってはコストを削減できるため、設計者にとって最も有益な違いです。トレードオフは、伸びが低くなり、許容される製造方法の範囲が狭くなるということです。

耐食性、製造および用途

オーステナイト系または二相ステンレス鋼の耐孔食性は、PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N として計算される耐孔食性相当数でランク付けされるのが一般的です。指定された中間組成を使用すると、1.4401 はおよそ 24 - 26 に達し、1.4462 は約 34 - 36 に達します。これは、二相鋼が塩化物に対する耐久性がはるかに優れており、塩化物応力腐食に対して本質的に影響を受けない理由を説明しています。 316 では亀裂が発生する可能性がある通常の使用温度でも亀裂が発生します。

製造上の要求も異なります。. 1.4401 冷間成形が容易で、機械加工が容易で、TIG、MIG、または手動の金属アーク プロセスによる溶接に非常に耐性があります。酸洗やブラッシングなどの溶接後の洗浄により耐食性が回復します. 1.4462は強度が高いため成形が難しく、冷間成形中に加工硬化しやすく、鋳造構造がフェライトに偏りすぎて靱性を失わないように、溶接中の入熱の制御とフェライトのバランスチェックが必要です。熱間成形は承認された温度範囲内に留める必要があり、二相鋼の焼鈍にはシグマ相を避けるために急冷する必要があります。

応用分野	優先グレード	理由
食品および飲料のタンク、パイプライン、建築用レール	1.4401	製造が容易で良好な一般耐食性
化学および廃水設備、中程度の塩化物負荷	1.4401	バランスのとれたコストと耐腐食性
海水配管、淡水化およびプラットフォーム構造物	1.4462	高い塩化物孔食性と耐応力腐食性
反応器、熱交換器、パルプまたは紙のプロセス段階	1.4462	強度と攻撃的な媒体に対する耐性

よくある質問

Q: 1.4401 ステンレス鋼と同等のものは何ですか?
1.4401 は AISI 316 および UNS S31600 に相当し、EN 仕様では X5CrNiMo17-12-2 と表記されます。

Q: 1.4462 に相当するものは何ですか?
1.4462 は一般に 2205 と呼ばれる二相グレードで、UNS S31803 および UNS S32205、鍛造棒の ASTM A182 F51 および F60 に対応します。

Q: 1.4462 は 1.4401 より強いですか?
はい。二相 1.4462 の最小降伏強度は 1.4401 の 200 MPa に対して約 450 MPa であり、同じ温度での強度の約 2 倍です。

Q: どのグレードが耐塩化物性に優れていますか?
1.4462。約 34 - 36 の PREN は 24 - 26 の 1.4401 をはるかに上回り、塩化物孔食、隙間腐食、応力腐食割れに対する耐性がはるかに優れています。

Q: 1.4462 は 316 と同様に溶接できますか?
溶接は可能ですが、入熱、パス間温度、シールドをより厳密に制御し、接合部のフェライトとオーステナイトのバランスを検証する必要があります。

Q: 1.4401 と 1.4462 のどちらが経済的ですか?
1.4401 はキログラム当たりのコストが低く、製造が容易であるため、腐食の要求が中程度である場合には引き続き優れた選択肢となります。二相鋼は、必要な材料が少なくて済むため、高圧または高腐食性の用途では総コストで有利になることがよくあります。