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SUS630とは

読み: さすろくさんまる

SUS630とは、17%前後のクロムと4%前後のニッケルを主成分とし、時効処理(析出硬化処理)によって高強度化する析出硬化系ステンレス鋼であり、通称17-4PHとも呼ばれる。

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概要

ステンレス鋼の硬化方式には、炭素鋼と同じ焼入れ焼戻しで硬化するマルテンサイト系(SUS420J2、SUS440Cなど)と、時効処理によって硬化する析出硬化系がある。SUS630は後者の代表格で、固溶化熱処理の後に比較的低い温度で時効処理を行い、微細な析出物を材料内部に生成させて強度を高める。

この方式は、焼入れのように急冷しないため熱処理による寸法変化が小さく抑えられる利点がある。高強度・高耐食性・寸法安定性を同時に満たしたい部品で選ばれる材質である。

時効処理(析出硬化)の仕組み

SUS630はまず固溶化熱処理で組織を均一にした後、H900・H1025・H1150などの記号で呼ばれる時効処理温度から選んで熱処理する。処理温度が低いほど(H900など)強度・硬度は高くなり、処理温度が高いほど(H1150など)靭性が高くなる代わりに強度は下がる。

この時効温度の選択によって同じ材質でも強度と靭性のバランスを変えられる点が、SUS630が精密機械部品に広く使われる理由である。焼入れのような急冷を伴わないため、マルテンサイト系ステンレスに比べて熱処理変形が小さいことも実務上のメリットになる。

マルテンサイト系ステンレスとの違い

SUS420J2やSUS440Cが炭素含有量によって硬度を作るのに対し、SUS630は炭素をほとんど加えず、銅などの析出元素と時効処理によって強度を作る。この違いにより、SUS630は溶接後の熱処理でも比較的安定した特性を得やすく、複雑形状の部品にも適用しやすい。

耐食性の面では、クロム量が同程度のマルテンサイト系ステンレスよりSUS630の方が高い傾向がある。これはニッケルの添加が耐食性の底上げに寄与するためである。

主な用途

航空機部品、油圧機器の軸部品、バルブ部品、化学プラント部品など、高強度・耐食性・寸法安定性が同時に求められる分野で使われる。深穴加工の対象となる場合は、軸物部品の中心穴や油圧シリンダ関連部品が代表例である。

時効処理の温度指定(H900など)は強度・硬度に直結するため、加工と熱処理の順序、および指定する時効温度を発注時に明確にしておく必要がある。

よくある誤解

SUS630はSUS440Cと同じ焼入れ焼戻しで硬化する。

SUS630は析出硬化系ステンレスであり、固溶化熱処理と時効処理(析出硬化)で強度を作る。炭素量による焼入れ硬化を利用するマルテンサイト系(SUS440C等)とは硬化の仕組みが異なる。

時効処理はどの温度で行っても同じ強度になる。

H900・H1025・H1150のように時効処理温度によって強度と靭性のバランスが変わる。低温側は高強度・低靭性、高温側は低強度・高靭性になるため、用途に応じた温度指定が必要である。

よくある質問

SUS630とSUS440Cはどちらが硬くなりますか。+
到達硬度自体はSUS440Cの焼入れ焼戻しの方が高くなりますが、SUS630は熱処理による寸法変化が小さく、耐食性でも優位な傾向があります。単純な硬度比較ではなく、寸法精度や耐食性まで含めて選定する材質です。
H900などの記号は何を意味しますか。+
SUS630の時効処理温度を示す記号です。数字が小さいほど低い温度で処理しており、強度・硬度が高く靭性が低くなります。逆に数字が大きいほど靭性が高く強度は下がります。用途に応じて指定します。
SUS630は溶接後に熱処理できますか。+
固溶化熱処理と時効処理を組み合わせられるため、急冷を伴う焼入れ材より熱処理による変形は小さく抑えやすい材質です。ただし溶接部の強度は母材と同等にならない場合があるため、要求強度に応じて個別確認が必要です。

関連用語

出典

  1. JIS G 4303(ステンレス鋼棒)

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