SUS431ステンレス鋼：マルテンサイト系ステンレス鋼にニッケルを添加し高強度・耐食性を実現

SUS431 は、ニッケルを添加したマルテンサイト系ステンレス鋼 (Cr=15.0%-17.0%、Ni=1.20%-2.00%、C=0.15%-0.25%) であり、マルテンサイト系の高性能グレードです。ニッケルの添加により材料の靭性と耐食性が向上し、熱処理後の強度が高くなります。高強度、耐食性の機械部品に適しています。

コアパラメータ

化学成分(wt%): C=0.15-0.25、Si 1.00以下、Mn 1.00以下、P 0.040以下、S 0.030以下、Cr=15.00-17.00、Ni=1.20-2.00、Fe=バランス

機械的特性 (焼入れおよび焼き戻し): 引張強さ 1080MPa 以上、降伏強さ 880MPa 以上、伸び 12% 以上、硬度 38-43HRC

使用温度：-40度～450度（連続使用）

同等グレード: EN 1.4057、UNS S43100、GB/T 1Cr17Ni2

パフォーマンス上の利点：強度と靭性が高く、熱処理後の引張強度は1080MPaに達します。 SUS410L、SUS420シリーズよりも耐食性に優れ、特に大気中や弱い腐食環境において優れています。良好な低温靱性、衝撃靱性 -40 度で 50J 以上。良好な溶接性と機械加工性。磁性。

代表的な用途: 自動車部品（ドライブ シャフト、サスペンション部品、ブレーキ ディスク）、高圧バルブ本体およびボンネット、腐食性媒体用ポンプ シャフト、船舶用機械部品、航空機エンジン付属品、高い強度と耐食性を必要とする精密機械部品。-

実践的なQ&A

Q1：SUS431におけるニッケルの役割は何ですか？ A1: ニッケルは強力なオーステナイト安定剤であり、熱処理中にマルテンサイト構造を微細化し、材料の靭性を向上させることができます。同時に、ニッケルは表面不動態皮膜の安定性を高め、材料の耐食性を向上させることができるため、SUS420J1 などのニッケルフリーのマルテンサイト系ステンレス鋼よりも優れています。{3}

Q2：SUS431の最適な熱処理方法は何ですか？ A2: 950-1050度で焼入れ、油冷または空冷+200-300度で空冷で焼き戻します。この加工により38～43HRCの硬度が得られ、強度と靱性のバランスが最も優れた素材となります。耐食性を高めるには600～650度で焼き戻しをしますが、強度は若干低下します。

Q3: SUS431とSUS410Lの性能はどう違うのですか？ A3: SUS431は、ニッケルの添加により高強度(引張強度1080MPa以上、SUS410Lの550MPa以上)と耐食性が向上しています。 SUS410Lは溶接性が良く、コストも抑えられます。 SUS431 は高-強度と耐食性-のシナリオに適しており、SUS410L は一般的な低靭性の要件に適しています-。

Q4：SUS431は海洋環境でも使用できますか？ A4: はい。海洋大気環境における耐食性はSUS420系やSUS410Lよりも優れています。船体付属品やポンプシャフトなどの船舶機械部品に適しています。海水に長時間浸漬する部品には、316Lオーステナイト系ステンレス鋼の使用を推奨します。

Q5：SUS431の溶接材料は何を使用すればよいですか？ A5: 母材と同じクロムとニッケルの含有量を有​​する ER431 溶接ワイヤまたは E431-16 電極を使用して、溶接部が母材と同じ強度と耐食性を確保します。溶接前に150～200度に予熱し、溶接後に200～300度で焼き戻しを行い残留応力を除去します。