フェライト系ステンレス鋼

フェライト系ステンレス鋼とは？

簡単に言えば、フェライト系ステンレス鋼は、高クロム、低炭素、ニッケルフリーの合金である。一般的なオーステナイト系ステンレス鋼 (304など)とは異なり、フェライト系ステン レス鋼は以下の特徴があります。 マグネティック その特異な結晶構造により、磁石に引き付けられる。このユニークな組成と構造により、ニッケルの高コストを避けながら、優れた耐食性と耐酸化性を実現している。

このような理由から、フェライト系ステンレス鋼は、以下のような様々な用途に好まれる材料となっている。 自動車排気装置、家電製品、台所用品.

主要コンポーネント

フェライト系ステンレス鋼の性能は、その主要元素の正確な割合に根ざしている：

• クロム（Cr）： フェライト系ステンレス鋼の最も重要な合金元素で、その含有量は通常以下の範囲にある。 10.5%～27%.クロムは、緻密で自己修復性のある酸化クロム不動態化層（「ステンレス」である理由）を形成するために極めて重要である。クロムの含有量が高いほど耐食性が向上する。
• カーボン（C）： フェライト系ステンレス鋼の炭素含有量は非常に低く、通常は以下の量である。 0.1%.炭素含有量が低いため、安定した品質が保たれる。 ボディ・センタード・キュービック（BCC） 結晶構造を持ち、加工時の脆さを抑えながら、良好な延性と溶接性を提供する。
• ニッケル（Ni）： これがフェライト系ステン レス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の最大の違 いである。フェライト系ステンレス鋼は 本質的にニッケルフリーこれは、磁気特性を与えるだけでなく、材料コストを大幅に削減し、効果的に防止する。 応力腐食割れ.
• その他の合金元素： 上級グレードには以下のようなものがある。 モリブデン (Mo) 孔食や隙間腐食に対する耐性を強化する。 チタン（Ti）とニオブ（Nb） で炭素と窒素を安定化させ、溶接性をさらに向上させる。

微細構造と歴史

• 微細構造： フェライト系ステンレス鋼の核となるのは、その特性である。 ボディ・センタード・キュービック（BCC） 結晶構造のため、熱伝導性と磁性が高い。しかし、オーステナイト系ステンレ ス鋼に比べ、延性や靭性は劣る。

 

• 歴史： フェライト系ステンレス鋼の起源は20世紀初頭に遡ることができ、当初はカトラリーに使用されていた。冶金学の進歩、特に 超低炭素フェライト系ステンレス鋼その後、耐食性や溶接性が大幅に向上し、自動車や家電製品など、より幅広い分野へと急速に用途が拡大した。

コアの物理的特性

フェライト系ステンレス鋼の物理的特性は、熱 管理およびコスト管理において大きな利点を もたらす。下表は、一般的な鋼種の代表的な物性データ (測定点: (a)、(b)、(c)) である。 室温（約20）:

グレード	熱伝導率 (W/m-K)	熱膨張係数 (10-⁶/°C)	弾性係数 (GPa)	比熱容量（J/kg・K）
409	25	11.0	200	460
430	26	10.4	220	460
439	26.8	11.2	220	427
441	24	10.9	220	430
444	26.8	11.0	220	427
446	27.5	11.5	220	450
オーステナイト系304	16.2	17.2	193	500

注：比較のため、オーステナイト系304ステンレスのデータを含む。 高熱伝導性 そして 低熱膨張 フェライト系ステンレス鋼の

フェライト系ステンレス鋼の鋼種と用途

フェライト系ステンレス鋼には多数の鋼種があ り、通常、組成と性能の違いで分類される。下表は、一般的な鋼種とその代表的な用途を 示す：

ASTM/AISI	GBスタンダード	主な要素	主な特徴	代表的なアプリケーション
409	00Cr11Ti	Cr、Ti	良好な耐高温性、良好な溶接性	自動車排気システム、触媒コンバーター
430	1Cr17	Cr	最も一般的な汎用グレードで、耐食性に優れ、コストパフォーマンスに優れる。	家電製品、キッチン用品、建築用トリム
434	01Cr17Mo	Cr, Mo	モリブデン改質、孔食と隙間腐食に強い耐性	給湯器内部タンク、屋根、屋外建築
436	00Cr18MoTi	Cr、Mo、Ti	優れた耐食性と成形性	洗濯機ドラム、自動車トリム
439	00Cr18Ti	Cr、Ti	チタン安定化、溶接性と熱膨張の改善	自動車排気管、炉の熱交換器
441	00Cr18NbMo	Cr、Nb、Mo	二重安定化、優れた溶接性、より高い耐熱性	厨房機器、自動車排気管、熱交換器
444	00Cr18Mo2	Cr、Mo、Ti/Nb	高級モリブデン改質、430よりはるかに優れた耐食性	ソーラーコレクター、水タンク、熱交換器
446	1Cr25	Cr	高クロム含有、優れた耐酸化性	工業炉部品、高温熱交換器

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よくある質問

フェライト系ステンレス鋼の加工上の課題とは？

フェライト系ステンレス鋼の主な欠点は以下の通りである。 脆性.炭素含有量が低いため、高温溶接の際に脆くなりやすく、複雑な形状を成形する際に割れやすい。当社の専門技術は、加工パラメーターの精密な制御を可能にし、これらの問題を効果的に回避します。

フェライト系ステンレス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の違いは？

この2種類のステンレス鋼の主な違いは、成分、 磁性、用途である。フェライト系ステンレ ス鋼はニッケルを含まず、磁性を有し、コスト と耐高温性が重要な用途によく使用される。オーステナイト系ステンレ ス鋼は、ニッケルを含有し非磁性であり、 より幅広い用途に使用される。

フェライト系ステンレス鋼は錆びるのか？

はい、どのようなステンレス鋼でも、不適切な環境で使用すると錆びる可能性があります。フェライト系ステンレス鋼は、表面のクロム酸化物層によって腐食に抵抗します。通常の使用条件下では、その耐食性はほとんどの用途で十分です。