AISI 304 対 AISI 316 ステンレス鋼: 導電率

AISI 304 と AISI 316 ステンレス鋼のどちらを選択する場合、多くの購入者は耐食性、強度、溶接性などの要素に注目します。ただし、もう 1 つの重要な考慮事項は導電率です。この特性は、さまざまな電気、電子、産業用途における材料の性能に影響を与える可能性があります。このガイドでは、導電率に関する AISI 304 ステンレス鋼と AISI 316 ステンレス鋼の違い、およびこれらの違いが特定の業界での使用にどのような影響を与えるかについて説明します。

 

 

電気伝導率とは何ですか?

電気伝導率とは、材料が電流を流す能力を指します。ステンレス鋼のような金属では、電気伝導率は主に自由電子の密度によって決まります。一般に、ニッケルとクロムの含有量が高い材料は、電気の流れに対する材料の抵抗が増加するため、導電率が低くなる傾向があります。

 

ステンレス鋼の導電率

304 ステンレス鋼は、銅やアルミニウムなどの他の金属に比べて導電率が比較的低い、一般的なオーステナイト系グレードです。

316 ステンレス鋼は 304 に似ていますが、さらに 2 ～ 3% のモリブデンが含まれているため、導電率がさらに低下します。

電気伝導率の比較: AISI 304 vs AISI 316

材料	電気抵抗率（Ω・m at 20℃）	電気伝導率(S/m)	% IACS*
銅（焼鈍、C11000）	1.68 × 10−8	5.96 × 107	100%
アルミ(AA1350)	2.82 × 10−8	3.55 × 107	61%
黄銅(C26000、70Cu-30Zn)	6.20 × 10−8	1.61 × 107	28%
AISI 304 (UNS S30400)	7.20 × 10−7	1.39 × 106	~2.3%
AISI 316 (UNS S31600)	7.40 × 10−7	1.35 × 106	~2.3%
AISI 430 (フェライト系)	6.00 × 10−7	1.67 × 106	~2.8%

注: 304 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼はどちらも、銅やアルミニウムなどの金属に比べて導電性が比較的劣ります。これは、電気的性能ではなく耐食性を向上させるために設計された合金含有量が高いためです。

 

304 ステンレス鋼の導電率はどれくらいですか?

AISI 304 の電気伝導率は 20 度で約 1.39 × 106 S/m で、これは 0.72 μΩ・m (72 μΩ・cm) の抵抗率に相当します。これは銅の導電率の約 2.3% に相当します。アニールされた 304 シートの ASM MatWeb データによると、抵抗値は 7.2 × 10−5 ohm-cm です。

 

316 は 304 よりも多かれ少なかれ導電性がありますか?

316 の導電率はわずかに低くなります。その抵抗率は 0.74 μΩ・m (304 の 0.72 μΩ・m と比較) で、これは 304 よりも約 2.9% 低い約 1.35 × 10⁶ S/m- の導電率に相当します。この違いは、316 の 2% ～ 3% のモリブデン含有量に起因し、結晶に追加の電子散乱中心が導入されます。格子。ただし、エンジニアリングの実践では、この違いは無視できるほどです。

冷間加工により 304 または 316 の電気的特性は変化しますか?

はい、ただし変更は最小限です。冷間加工により転位密度が増加し、準安定オーステナイト鋼種でひずみ誘起マルテンサイトの形成が誘発される可能性があります。{1}これにより、冷間加工の程度に応じて電気抵抗率が 1% ～ 5% 増加します。
さらに重要な影響は、冷間加工によりこれらの鋼種で透磁率 (磁性) が誘発されることです。タイプ 304 はタイプ 316 よりも透磁率の影響を受けやすいです。安定した予測可能な導電性または非磁性を必要とする用途では、ASTM A240 規格に準拠した焼きなまし状態の材料を使用します (つまり、1040 ～ 1120 度で溶体化焼きなましを行った後、急速に溶体化焼きなましを行う)。{4}冷却)-を指定する必要があります。

 

導電率に基づいて AISI 304 または AISI 316 を選択する場合は?

AISI 304 と AISI 316 は両方とも、導電性要件が低いアプリケーションに適していますが、どちらを選択するかは主にアプリケーション環境によって決まります。

AISI 304 ステンレス鋼: 導電性は重要ではないが、耐食性が引き続き重要な屋内環境に適しています。用途例：厨房機器、食品加工機器、建築部材、工業用貯蔵タンク。

AISI 316 ステンレス鋼: 導電性よりも耐食性が重要な腐食環境 (海洋、化学、製薬産業など) に最適です。

用途例：船舶用機器、製薬機械、化学処理、船舶用ハードウェア。

 

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