ステンレス鋼は、次のような鋼種として定義される。 耐食性鉄クロム合金 (Fe-Cr合金）は、最低10.5% Crを含む。クロムは、母材を腐食から守る不動態酸化物層を形成する。
オーステナイト鋼、フェライト鋼、マルテンサイト鋼、二相鋼、析出硬化鋼、耐熱鋼などの種類とそれぞれの合金呼称を詳述した、鋳造ステンレス鋼合金の包括的な分類。
このガイドでは 大きく分けて6種類 そして 43の共通グレード 鋳造産業に関連するステンレス鋼の代表的な組成、機械的特性、腐食特性、主な鋳造用途を詳述している。掲載されている鋼種は、以下を含む鋳鋼の一般的な業界標準に関連しています。 A743/A744/A890 (米国）、 EN 10283 (欧州）、そして GB/T (中国）。鋳造用鋼種は、炭素、ケイ素、デルタ・ フェライトなどの元素を制御することで、鋳造性、 溶接性、耐食性を最適化するため、鍛造用鋼種と比 較して成分組成が変更されていることが多い。
オーステナイト系ステンレス鋼（CFシリーズ）
オーステナイト系ステンレス鋼は、面心立方 (FCC)結晶構造を特徴とする最も広く使用されている鋼種である。オーステナイト系ステンレス鋼は 非磁性優秀である。 溶接性高い延性と優れた耐食性を持つ。鋳造では、熱間引裂きを防止し溶接性を高めるため、$δ$-フェライト含有量を注意深く制御する必要がある（通常3%-30%）。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| 201 | 低Ni (~4-5.5% Ni)、高Mn (5.5-7.5% Mn)、16-18% Cr | 加工硬化率が高く、温和な環境での耐食性に優れる。 | フードサービス機器、温和な環境における構造部品。 |
| 202 | 低Ni (～4-6% Ni)、高Mn (7.5-10% Mn)、17-19% Cr | 201に似ているが、延性がやや低く、耐食性は中程度。 | 建築用トリム、非重要プロセス部品。 |
| 301 | ~最大17% Cr、7% Ni、0.15% C | 冷間加工時の強度が高く、耐食性に優れる。 | 構造部品、バネの応用。 |
| 302 | ~最大18% Cr、8% Ni、0.15% C | 汎用グレードで、延性と耐食性に優れる。 | カバー、ハウジング、汎用継手。 |
| 303 | ~18%クロム、8%ニッケル、S/Se添加 | 硫黄／セレンによる機械加工性の向上；腐食性と溶接性の低下。 | ネジ式コネクター、大規模な機械加工を必要とする部品。 |
| 304 / CF8 | ~最大18-20% Cr、8-11% Ni、0.08% C | 優れた一般耐食性、高い延性と溶接性、425-870℃で炭化物の析出を受けやすい。 | ポンプ本体、バルブケーシング、パイプ継手、フランジ。 |
| 304L / CF3 | ~18-20%クロム、8-12%ニッケル、 0.03% C max | 低炭素化により、鋭敏化と粒界腐食を最小限に抑え、溶接後熱処理（PWHT）なしで優れた溶接性を実現。 | 溶接部品、化学処理装置、極低温サービス。 |
| 316 / CF8M | ~16-18% Cr、10-14% Ni、 2-3% Mo0.08% C max | モリブデンの添加は、特に塩化物中での孔食や隙間腐食に対して優れた耐性を発揮する。 | 舶用ハードウェア、化学/パルプ/製紙業界のバルブとポンプ。 |
| 316L / CF3M | ~16-18% Cr、10-14% Ni、 2-3% Mo, 0.03% C max | Moを含む低炭素は耐孔食性を高め、溶接後の耐食性に優れる。 | 食品加工機器、医薬品反応器、過酷な化学環境。 |
| 316Ti | ~17%クロム、12%ニッケル、2.5%モリブデン、安定化チタン | チタンの添加はカーボンを安定させ、高温強度と耐鋭敏化性を向上させる。 | 高温（550℃まで）で使用される部品。 |
| 321 | ~17%クロム、10.5%ニッケル、安定化チタン | チタンは炭素を安定させ、425～870℃にさらされた後の粒界腐食を防ぐ。 | 航空機部品、排気マニホールド、熱サイクル中の部品。 |
| 347 | ~18%クロム、11%ニッケル、Nb/Ta安定化 | ニオブ/タンタル安定化処理により、鋭敏化領域での耐粒界腐食性を向上。 | 高温圧力容器部品、熱交換器 |
| 904L（鋳造品） | ~20% Cr、25% Ni、4.5% Mo、低C、1.5% Cu | 硫酸および塩化物応力腐食割れに対して非常に高い抵抗性を持ち、完全オーステナイト系。 | 海水設備、汚染防止スクラバー |
| CF8C | ~19%クロム、10%ニッケル、Nb/Ta安定化 | 高温強度と溶接後耐食性を必要とする鋳造部品用で、347と同様のニオブ／タンタル安定化処理。 | 高圧蒸気バルブ、発電設備。 |
フェライト系ステンレス鋼（CB/CCシリーズ）
フェライト系ステンレス鋼は、高クロム、低ニッケルまたはゼロニッケルを含み、その特性は以下の通りである。 マグネティック 構造を持つ。高温での応力腐食割れや酸化に強い。一般にオーステナイト系鋼種より強度が低く、溶接性も劣る。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| 405 | 11.5-13.5% Cr, $0.2TP3T \text{Al}$, low C | アルミニウムは硬化を抑え、良好な溶接性、適度な耐食性を持つ。 | 炉部品、アニールボックス。 |
| 409 / CB30 / CC50 | 11.5-13% Cr、Ti/Nb 安定化、低C | 耐酸化性に優れ、高温に適し、耐食性は穏やか。 | 自動車排気システム、熱交換器 |
| 410L | 11.5-13.5% Cr、 低C | 410よりも強度が低く、延性と成形性に優れ、軽度の大気腐食に耐える。 | 温和な環境における構造部品。 |
| 430（キャストeq.） | 16-18% Cr、低Ni | 優れた延性と耐硝酸性、中程度の耐食性と耐熱性。 | 装飾トリム、化学プロセスにおける非重要部品。 |
| 434（キャスト） | 16-18% Cr, 1% Mo | モリブデンは耐孔食性を向上させ、耐熱性も良い。 | 自動車トリム、家電製品、温水タンク。 |
| 436-444（キャスト等価範囲） | 16-26% Cr、Mo/Nb/Ti (高 Cr、Mo で耐食性向上) | 優れた耐孔食性、耐隙間腐食性、高温強度、耐酸化性。 | 高温燃焼部品、よりアグレッシブな水性環境。 |
マルテンサイト系ステンレス鋼（CAシリーズ）
マルテンサイト系ステンレス鋼は 熱処理により硬化可能 (焼入れと焼戻し）により、高強度、高硬度、耐摩耗性を実現する。磁性を持ち、一般にフェライト系鋼種よりもクロム含有量が少ないため、一般的な耐食性は劣る。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| CA15 (約410) | 11.5-14% Cr、最大 1.0% Ni、最大 0.15% C | 高強度まで焼入れ可能、中程度の耐食性、良好な耐摩耗性。 | バルブトリム、ポンプインペラ、蒸気タービンブレード。 |
| CA6NM (13Cr-4Ni) | 11.5-14% Cr, 3.5-4.5% Ni, 低C, 0.5-1.0% Mo | 高強度、靭性、優れた溶接性を兼ね備え、応力腐食割れにも強い。 | 水力発電タービンランナ、高圧バルブ。 |
| CA40（約420） | 11.5-14% Cr, 0.20-0.40% C | CA15より炭素量が多く、硬度と耐摩耗性が高い。鋳造／溶接後に焼戻しが必要。 | 摩耗しやすいバルブ部品、ナイフブレード。 |
| 410 | 11.5-13.5% Cr、0.15% C max | 基本的な熱処理が可能な材種で、延性がよく、耐食性は中程度。 | ファスナー、一般機械部品 |
| 416 | 12-14% Cr、S/Se添加 | フリーマシニング・バージョン。耐食性と溶接性が低下。 | 大量の加工を必要とする部品（シャフトなど）。 |
| 420 | 12-14% Cr、0.15% C min | 硬度と強度に優れる高炭素鋼で、適切な熱処理が必要。 | 手術器具、剪断ブレード、ウェアプレート。 |
| 431 | 15-17% Cr, 1.25-2.5% Ni | 耐食性と強度に優れ、420よりも硬化しにくい。 | シャフト、ボルト、バルブスピンドル。 |
| 440A | 16-18% Cr, 0.60-0.75% C | 炭素含有量が高く、非常に高い硬度と耐摩耗性を持つ。 | 刃物、ベアリング、消耗部品。 |
| 440B | 16-18% Cr, 0.75-0.95% C | 440Aよりわずかにカーボンが高く、硬度が増している。 | ベアリング、ノズル、金型。 |
| 440C | 16-18% Cr, 0.95-1.20% C | 炭素含有量が最も高く、硬度とエッジ保持力に優れるが、衝撃強度は低い。 | ベアリング、ローラー、バルブシート。 |
二相ステンレス鋼 (CD Series / ASTM A890)
二相鋼は、以下の元素をほぼ同量含む微 細組織を持つ。 オーステナイトとフェライト (二相）。この構造は、高強度、優れた靭性、そして優れた耐熱性を兼ね備えている。 応力腐食割れ、孔食、隙間腐食に対する優れた耐性 標準的なオーステナイト系鋼種と比較すると。鋳物は、正しい相比を確保するために、Cr、Ni、Moのバランスを注意深く管理する必要がある。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| CD3MN (2205) | ~22% Cr、5.5% Ni、3% Mo、低C、0.15% N | 高強度で耐塩化物孔食性に優れ、適切なフィラーを用いれば良好な溶接性を示す。 | 化学プロセスポンプ、石油・ガス配管、圧力容器。 |
| CD4MCu | ~25.5% Cr、5.5% Ni、2.7% Mo、3.0% Cu、低C、0.15% N | 高いCrとCuは硫酸や非酸化性酸に対する耐性を向上させ、高い強度を持つ。 | スラリーポンプ、酸処理部品 |
| CD7MCuN / CE3MN（2507クラス） | ~25% Cr、7% Ni、4% Mo、 0.25% N0.8% 銅 | スーパーデュプレックス 非常に高い強度と厳しい腐食環境（高PREN）に対する耐性を持つグレード。 | 海洋石油・ガス生産、脱塩プラント。 |
| 2304（キャスト） | ~23%クロム、4%ニッケル、低Mo/N | リーン・デュプレックス グレード; 優れた一般耐食性; 高い強度重量比; 優れた溶接性。 | 一般インフラ、水処理 |
| S32101（LDX 2101） | ~21% Cr、1.5% Ni、低Mo/N、5% Mn | リーン・リーン・デュプレックス304(L)に代わる費用対効果の高い材料;優れた強度と適度な耐食性。 | 水システム、温和な環境での構造用途 |
| S32760 | ~25% Cr、7% Ni、 3.6% Mo0.25% N、0.8% 銅、0.7% W | ハイパー二重 等級、卓越した耐孔食性と耐隙間腐食性、非常に高い強度。 | 海水システム、深井戸の石油とガス。 |
析出硬化系ステンレス鋼 (PH / CBシリーズ)
析出硬化(PH)ステンレス鋼は、以下の工程を経て、非常に高い強度と硬度を実現します。 低温エージング処理 溶体化処理に続く。これにより、部品は鋳造され、柔らかい状態で機械加工され、その後、最小限の歪みで焼入れされる。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| CB7Cu-1 (17-4PH) | 15-17% Cr, 3-5% Ni, 3-5% Cu | 高い強度と硬度（様々なH条件）、良好な靭性と耐食性。 | 航空機用継手、高圧バルブ、油田用部品。 |
| CB7Cu-2 (15-5PH) | 14-16% Cr, 3.5-5.5% Ni, 2.5-4.5% Cu | 靭性を向上させ、$-δ$-フェライトを低減。 | ローター部品、航空宇宙構造部品。 |
| 13-8Mo | 12.5% Cr, 8% Ni, 2.2% Mo, 1% Al | 優れた靭性と耐応力腐食割れ性、高温での優れた強度。 | 航空宇宙および原子力用途の重要部品。 |
| PH 14-8Mo | 13.5% Cr, 7.5% Ni, 2.5% Mo, 1.1% Al | 強度、延性、耐応力腐食割れ性が非常に高い。 | 高性能スプリングとダイヤフラム。 |
| PH 15-7Mo | 14-16% Cr, 6.5-7.7% Ni, 2.2% Mo, 1.1% Al | 高強度、耐クリープ性、耐食性に優れる。 | 高い剛性と耐熱性を必要とする部品。 |
耐熱鋳造ステンレス鋼 (HK / HT / HP シリーズ)
これらのグレードは以下のように設計されている。 強度を保ち、酸化、浸炭、硫化に耐える。 通常650～1150℃の高温で使用される。主に炉や熱処理用途に使用される。
| グレード | 典型的な構成 | プロパティ | 代表的な鋳造用途 |
| 309 / HK30 | 23-27% Cr, 11-14% Ni, 0.20-0.60% C | 1050℃までの耐酸化性に優れ、クリープ強度も高い。 | 炉部品、火格子、熱処理バスケット。 |
| 310 / 310s / HT40 | 24-28% Cr, 18-22% Ni, 0.35-0.75% C | ニッケル/クロムの含有量が高く、1150℃までの耐酸化性と強度に優れている。 | ラジアントチューブ、バーナーノズル、キルン部品。 |
| HP40 / HP45 / HP50 | 24-28% Cr、33-37% Ni、0.35-0.55% C（Nbまたはマイクロ合金） | ニッケル含有量が高いため、耐浸炭性に優れ、クリープ破断強度が高い。 | エチレン炉チューブ、リフォーマーチューブ、高温マニホールド |
| 347H | ~18% Cr、11% Ni、Nb/Ta安定化、0.04-0.10% C | ニオブの安定化により、優れた高温強度と耐粒界アタック性を実現。 | 高圧蒸気バルブ、発電所部品。 |
| HK40 | 23-27% Cr, 18-22% Ni, 0.35-0.45% C | 高い耐クリープ性と耐熱疲労性、優れた耐酸化性。 | ファーネスロール、熱処理治具、熱分解コイル。 |
規格と指定
ステンレス鋼の等級は組成を共有しているが、地域によって命名体系が異なる。実際には、同じ材料が異なるコードで表示されることがある。
| システム | 例 | 備考 |
| AISI / UNS (米国、展伸材) | 304、316、410、17-4ph | 北米で一般的な板/棒/管の呼称。 |
| ASTM（鋳造） | CF8、CF3、CA15、CD3MN | ASTM A743/A744/A890の鋳造ステンレス鋼に使用される。 |
| EN / DIN (EU) | 1.4301, 1.4404, 1.4462 | 数値組成に基づくコード（EN 10088ファミリー）。 |
| JIS (JP) | SUS304、SUS316、SUS410 | 鍛造/鋳造同等品はJIS Gシリーズ。 |
| GB (CN) | 06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2 | ケミカル・ノートのスタイル、作曲志向。 |
コア・スタンダード
- A743 / A744 - 耐食鋼鋳物（一般および圧力サービス）。
- A890 / A995 - 二相ステンレス鋼鋳物。
- EN 10283 - 耐食鋼鋳物（ヨーロッパ）。
- GB/T 20878 / GB/T 15056 - ステンレス鋼と鋳物（中国）。
クイック相互参照
| 一般名 | EN / DIN | 日本工業規格 | UNS / AISI |
| 304 | 1.4301 | SUS304 | S30400 |
| 316 | 1.4401 | SUS316 | S31600 |
| 316L | 1.4404 | SUS316L | S31603 |
| 410 | 1.4006 | SUS410 | S41000 |
| 2205デュプレックス | 1.4462 | SUS329J3L | S32205 / S31803 |
結論
鋳造用途に適したステンレス鋼を選択す るには、環境要件と材料の特性を一致させる 必要がある：
- 選ぶ オーステナイト系 一般腐食用、優れた溶接性、極低温用。
- 選択 マルテンサイト 熱処理によって高強度、高硬度、耐摩耗性を実現するCAグレード。
- 用途 デュプレックス 非常に高い強度と耐孔食性／耐応力腐食割れ性が要求される環境向けのグレード（CD）。
- を選ぶ 耐熱性 グレード（HK、HT、HP）は、部品が650℃以上で構造的完全性と耐酸化性を維持する必要がある場合に使用される。
DFMレビューのために図面をアップロードしてください。 当社の鋳造エンジニアからの引用。
