技術ガイド
SUS304とSUS316を耐食性、CNC加工性、溶接、表面仕上げ、RFQ要件の観点から比較し、精密部品に適した材料選定を解説します。
SUS304とSUS316はいずれも代表的なオーステナイト系ステンレス鋼です。耐食性、成形性、溶接性に優れていますが、無条件に置き換えられる材料ではありません。SUS316には通常モリブデンが添加されており、塩化物を含む多くの環境で孔食やすきま腐食に対する耐性が向上します。一方、塩化物への暴露が少ない一般用途では、SUS304のほうが経済的で入手しやすい場合があります。 材料選定では、鋼種名だけでなく、使用環境、塩化物濃度、温度、液だまり、洗浄条件、溶接、表面粗さ、公差および適用規格を確認する必要があります。本稿では、CNC精密部品を発注する際の実務的な判断ポイントをご説明します。
SUS304は汎用的なCr-Ni系ステンレス鋼です。SUS316も同じオーステナイト系ですが、適用規格と製品仕様の範囲内で一般に約2～3%のモリブデンを含みます。モリブデンは、特に塩化物環境における孔食およびすきま腐食への耐性を高めます。 ただし、SUS316が海水や薬品に対して完全に腐食しないという意味ではありません。高温、狭いすきま、付着物、長時間の接触、応力、粗い表面などにより腐食リスクは上昇します。厳しい環境では、より高合金のステンレス鋼、二相ステンレス鋼または特殊合金を検討する必要があります。 化学成分と機械的性質は、適用規格、製品形状および材料証明書で確認してください。一般的な参考値を受入基準として使用することは避けるべきです。
SUS304は、屋内、一般的な大気環境、または塩分や塩化物溶液への接触が少ない用途で有力な選択肢です。ブラケット、カバー、機械部品、食品機械部品など、清浄な外観と一般的な耐食性が必要な部品に広く使用されています。 棒材、板材、パイプなどの流通性が高く、SUS316より価格を抑えやすい点も実務上の利点です。ただし、接合部、液だまり、鉄粉が付着した表面などでは、SUS304にも孔食が発生する可能性があります。
「L」は低炭素を示します。溶接熱影響部の鋭敏化を抑える必要がある溶接構造では、SUS304Lが検討されます。ただし、必要な機械的性質や証明条件が異なる場合があるため、図面と規格に従って選定する必要があります。
SUS316は、塩化物、強い洗浄剤、沿岸大気、工業用水、またはより厳しい衛生環境にさらされる部品で検討されます。ねじ部、カバーされた部分、接合部、乾湿を繰り返す箇所では、溶液が局所的に濃縮する可能性があるため注意が必要です。 「屋外で使用」「水に接触」といった情報だけでは材料選定には不十分です。温かい海水、高濃度塩化物、酸、高温環境では、専門的な耐食性評価が必要になる場合があります。
SUS316Lは低炭素で、溶接部の鋭敏化を管理する用途に選ばれることがあります。しかし、すべての性能がSUS316より高いわけではありません。非溶接部品でも、適用規格、素材形状、最低強度、調達性および材料証明書を確認してください。
両鋼種とも加工硬化しやすく、一般的な炭素鋼より熱伝導率が低い材料です。工具が切削せずに擦る状態になると、表面が硬化し、切削温度が上昇して工具寿命が低下します。また、粘い長い切りくずが工具に絡み、表面を傷付けたり、クーラントを妨げたりすることがあります。
高剛性の治具、鋭利な切れ刃、適切なすくい角、および加工硬化層の下まで切り込める十分な送りが重要です。ドウェルや軽い擦り加工の繰り返しはできるだけ避けます。安定したクーラント供給により、熱と切りくずを切削領域から排出します。 切削条件は、素材状態、工作機械、工具、突出し量、部品形状に合わせて設定します。すべての加工に共通する単一の切削条件はありません。SUS316はSUS304より加工負荷が高いと感じられる場合がありますが、冷間引抜材、圧延板、加工硬化した素材、快削性を改善した製品など、素材状態の影響も大きくなります。
延性の高いステンレス鋼では、エッジ、交差穴、ねじ部にバリが発生しやすくなります。図面には機能エッジ、面取り許容値、バリ禁止箇所を明記することをお勧めします。薄肉部品や除去量の大きい部品では、加工順序と仕上げ代を適切に設定して変形を抑えます。めねじについては、ねじ規格、公差等級、有効深さ、検査方法を明示してください。
炭素鋼に使用したブラシ、工具、研磨材を共用すると、ステンレス表面に遊離鉄が付着することがあります。母材が正しい場合でも、付着した鉄により表面さびが発生する可能性があります。用途に応じて洗浄、酸洗、不動態化処理を指定してください。不動態化処理は遊離鉄の除去に役立ちますが、SUS304をSUS316に変える処理ではなく、不適切なすきま設計を補うこともできません。
粗い表面は、汚れ、水分、洗浄薬品を保持しやすくなります。深い傷、デッドスペース、狭いすきま、溶接焼けは、洗浄性と耐食性を低下させる要因です。そのため、「SUS316」と指定するだけでは要求が十分でない場合があります。 RFQには、切削、研削、研磨、不動態化、電解研磨の対象面、機能面のRa、外観面の研磨方向、クランプ痕の許容範囲を記載してください。専門的な不動態化処理や電解研磨が必要な場合、VietTechは専門パートナーと連携し、合意した範囲で寸法検査を行います。
焼鈍状態のSUS304とSUS316は一般に非磁性または弱磁性ですが、冷間加工によって磁性を示す場合があります。そのため、磁石だけで両鋼種を確実に識別することはできません。材料トレーサビリティ、材料証明書、必要に応じて合意した成分分析を使用することが適切です。
正確な加工検討と見積りのため、次の情報をご提供ください。 VietTechは、合意したプロジェクト範囲に基づき、CNCフライス加工、CNC旋盤加工、精密研削、ワイヤー放電加工および寸法検査に対応します。専門的な表面処理が必要な場合は、適切な専門パートナーと連携します。材料の選定または変更は、お客様の設計承認を前提とします。
FAQ
いいえ。多くの塩化物環境ではSUS304より優れていますが、濃度、温度、時間、すきま形状によって孔食やすきま腐食が発生する可能性があります。
自動的な変更は推奨できません。価格、調達性、証明書、設計要求に影響するため、正式な設計承認が必要です。
必ずしもそうではありません。「L」は主に低炭素を示します。加工性は素材状態、硬さ、工具、切削方法にも左右されます。
不動態化処理は厚い皮膜を付ける処理ではなく、化学的な表面洗浄です。ただし、処理仕様と処理後の検査条件はRFQに明記してください。
加工性、素材形状、公差、検査に関するDFM提案は可能です。使用環境への適合性と最終的な材料承認は、お客様の設計責任となります。
技術ガイド