430 対 431 ステンレス鋼: フェライト系とマルテンサイト系グレード

 

430 および 431 ステンレス鋼の化学組成、機械的特性、主な用途は何ですか?
グレード 430 (UNS S43000) はフェライト系ステンレス鋼で、炭素が非常に少なく、ニッケルを含まない約 16-18% のクロムで構成されています。磁性があり、適度な強度と延性があり、熱処理によって硬化しません。主に室内電化製品のトリム、自動車の装飾モールディング、キッチンのスプラッシュバック、穏やかな環境でのファスナーに使用されます。グレード 431 (UNS S43100) は、15 ～ 17% のクロムと 1.25 ～ 2.50% のニッケルを含むマルテンサイト系ステンレス鋼です。焼き入れと焼き戻しにより硬化させ、高い強度と硬度を得ることができます。その主な用途には、強度と耐食性の組み合わせが必要とされる高強度ファスナー、ポンプ シャフト、バルブ部品、航空宇宙部品などがあります。

431 の熱処理能力は、430 と比較してその性能を根本的にどのように変化させますか?
431 を熱処理できることがその特徴です。オーステナイト化および焼入れの後、431 は硬いマルテンサイト構造を形成し、焼き戻しにより幅広い強度と靭性レベルを達成できます。これにより、1000 MPa をはるかに超える引張強度と最大 HRC 44 の硬度に達し、優れた耐摩耗性を実現します。対照的に、430 は熱処理によって強化することができません。その特性は焼きなまし状態で固定され、中程度の強度のみを提供します。このため、431 は構造部品や磨耗部品に適していますが、430 は非-耐荷重-、主に装飾または外装の役割に限定されています。

耐食性の点で、これら 2 つのグレードはどのように比較され、それぞれに適した環境は何ですか?
430 は、穏やかな大気、淡水、屋内環境において良好な一般耐食性を示し、多くの重要でない用途では 304 に匹敵します。-ただし、塩化物-含有設定. 431では孔食が発生しやすく、適切な熱処理と研磨を行った後は、軽度から中程度の環境で優れた耐食性を発揮します。クロムとニッケルの含有量が高いため、多くの場合 410 よりも優れています。ただし、その耐食性は通常、同じ条件では 430 ほど良くありません. 430は屋内設備や乾燥した外部トリムに適していますが、431 は海洋ハードウェアや化学ポンプのコンポーネントなど、軽度の腐食環境での強度が必要な部品に選択されます。

430 と 431 の機械加工性、溶接性、成形性における主な違いは何ですか?
430 は成形性に優れており、軟鋼と同様に深絞り加工、曲げ加工、スピニング加工が容易です。機械加工性は中程度ですが、溶接性は限られています。溶接により、熱影響部での結晶粒の成長と耐食性の低下が生じる可能性があります-熱影響部. 431は、特に硬化状態では成形性が低く、焼鈍状態では機械加工性は良好ですが、硬化後には劣ります。溶接 431 では、亀裂を避けて耐食性を回復するために、予熱と溶接後の熱処理が必要です。-複雑な成形を伴う製造には 430 が推奨されます。高強度の溶接構造の場合、431 ではより慎重な手順と熱管理が必要です。

設計者または購入者として、430 ステンレス鋼と 431 ステンレス鋼のどちらを選択するかを決めるのはどのような要素ですか?
選択は、主な機能要件と動作環境によって決定される必要があります。装飾パネル、トリム、家電製品の内装などの非構造部品に優れた耐食性、低コスト、容易な成形性が求められる用途では、430 を選択してください。-ファスナー、シャフト、バルブ部品など、軽度の腐食環境でコンポーネントが高い機械的ストレス、摩耗、または衝撃荷重に耐える必要がある場合は、431 を選択してください。常に全体のライフサイクルを考慮してください。機械加工後に部品を硬化する必要がある場合は、431 が必要です。溶接されて風雨にさらされる場合は、両方のグレードの制限を慎重に評価する必要があり、304 や 316 などの代替品の方が適切である可能性があります。