AISI 310 と AISI 310S バーの違いは何ですか?

AISI 310 と AISI 310S は、さまざまな業界で広く使用されている 2 つの人気のあるグレードのステンレス鋼棒です。 AISI 310S バーのサプライヤーとして、これら 2 つのグレードの違いについての問い合わせをよく受けます。このブログ投稿では、AISI 310 バーと AISI 310S バーの主な違いを詳しく説明し、その化学組成、機械的特性、用途などを探ります。

化学組成

AISI 310 と AISI 310S の主な違いは、炭素含有量にあります。 UNS S31000 としても知られる AISI 310 は、炭素含有量が 0.08% ～ 0.20% の標準的なオーステナイト系ステンレス鋼です。一方、UNS S31008 として指定される AISI 310S は、AISI 310 の低炭素バージョンであり、最大炭素含有量は 0.08% です。 AISI 310S の炭素含有量が低いため、溶接や高温用途での炭化物の析出のリスクが大幅に軽減され、粒界腐食に対する耐性が向上します。

どちらのグレードにもカーボンに加えて、高レベルのクロム (24 ～ 26%) とニッケル (19 ～ 22%) が含まれており、優れた耐酸化性と高温強度を実現します。クロムは鋼の表面に保護酸化物層を形成し、さらなる酸化と腐食を防ぎます。一方、ニッケルはオーステナイト構造を強化し、延性と靭性を向上させます。

機械的性質

AISI 310 バーと AISI 310S バーの機械的特性は、化学組成が類似しているため、非常に似ています。どちらのグレードも高い引張強度、良好な延性、優れた成形性を示します。ただし、AISI 310S は炭素含有量が低いため、AISI 310 と比較して強度と硬度がわずかに低下する可能性があります。

室温における AISI 310 の最小引張強さは 515 MPa (75 ksi)、最小降伏強さは 205 MPa (30 ksi) です。一方、AISI 310S の最小引張強さは 485 MPa (70 ksi)、最小降伏強さは 170 MPa (25 ksi) です。これらの違いにもかかわらず、どちらのグレードも高温に耐え、約 1100°C (2012°F) までの機械的特性を維持できます。

耐酸化性と耐食性

AISI 310 バーと AISI 310S バーの最も重要な利点の 1 つは、優れた耐酸化性です。これらのグレードではクロムとニッケルの含有量が高いため、表面に安定した酸化物層を形成し、高温でのさらなる酸化から下の金属を保護します。そのため、炉部品、熱交換器、キルンライニングなど、高温や酸化雰囲気のある環境での用途に適しています。

ただし、前述したように、AISI 310S は炭素含有量が低いため、AISI 310 と比較して粒界腐食に対する優れた耐性が得られます。粒界腐食は、溶接中または高温暴露中に粒界に炭化物が析出するときに発生し、周囲の領域が腐食を受けやすくなります。 AISI 310S は炭素含有量を減らすことにより、これらの炭化物の形成を最小限に抑え、溶接が必要な用途や鋼が高温の腐食環境にさらされる用途により適しています。

溶接性

溶接性は、多くの用途、特に構造物やコンポーネントの製造において重要な考慮事項です。 AISI 310 バーと AISI 310S バーはどちらも、シールド メタル アーク溶接 (SMAW)、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW)、ガスメタル アーク溶接 (GMAW) などの一般的な溶接方法を使用して溶接できます。ただし、AISI 310S は炭素含有量が低いため、AISI 310 よりも溶接性が優れています。

AISI 310S の炭素含有量が低いため、熱影響部での亀裂や耐食性の低下につながる可能性がある、溶接中の炭化物の析出のリスクが軽減されます。その結果、AISI 310S は、化学処理装置、食品加工機械、建築構造物の建設など、溶接が重要なプロセスである用途に好まれることがよくあります。

アプリケーション

AISI 310 および AISI 310S バーのユニークな特性により、さまざまな業界の幅広い用途に適しています。これらのグレードの一般的な用途には次のようなものがあります。

• 高温用途: どちらのグレードも、炉部品、熱交換器、キルンライニングなど、高温が関与する用途で広く使用されています。 AISI 310 および AISI 310S は優れた耐酸化性と高温強度を備えているため、高温に長時間さらされても重大な劣化を起こすことなく耐えることができます。
• 化学処理: 特に AISI 310S は、粒界腐食に対する優れた耐性により、化学処理業界で一般的に使用されています。高温で腐食性化学物質を扱うための反応器、貯蔵タンク、配管システムの建設に使用されます。
• 食品加工: AISI 310 および AISI 310S は耐食性と衛生的特性により、食品加工業界での使用に適しています。食品保存容器、コンベヤ、加工機械などの機器の製造に使用されます。
• 建築用途: AISI 310 および AISI 310S バーは、建物のファサード、手すり、装飾要素などの建築用途にも使用されます。魅力的な外観、耐食性、高強度により、屋内と屋外の両方の用途で人気があります。

他のステンレス鋼種との比較

特定の用途向けにステンレス鋼棒を選択する場合、他のグレードの特性も考慮することが重要です。ここでは、AISI 310 および AISI 310S と他の一般的なステンレス鋼グレードとの簡単な比較を示します。

• AMS 5659 15-5PH ステンレス鋼棒：AMS 5659 15-5PHは、高強度で耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼です。航空宇宙部品や高性能機械など、高い強度と靭性が要求される用途によく使用されます。 AISI 310 および AISI 310S と比較すると、AMS 5659 15-5PH は高温での耐酸化性が低くなりますが、優れた強度と硬度を備えています。
• AISI 316L バー: AISI 316L は、もう 1 つの人気のあるオーステナイト系ステンレス鋼グレードである AISI 316 の低炭素バージョンです。モリブデンが含まれており、塩化物を含む環境での耐食性が向上します。 AISI 316L は耐食性と溶接性に優れていますが、AISI 310 や AISI 310S と比較すると耐酸化性と高温強度が低くなります。
• 17-7PHバー: 17-7PHは、高強度で耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼です。ばねや航空宇宙部品など、高い強度と成形性が要求される用途によく使用されます。 AMS 5659 15-5PH と同様に、17-7PH は AISI 310 および AISI 310S と比較して高温での耐酸化性が低くなります。

結論

結論として、AISI 310 バーと AISI 310S バーの主な違いは、耐食性、溶接性、機械的特性に影響を与える炭素含有量にあります。 AISI 310S は、炭素含有量が低いため、AISI 310 に比べて粒界腐食に対する優れた耐性と溶接性が向上しており、溶接が必要な用途や鋼が高温の腐食環境にさらされる用途により適しています。

AISI 310S バーのサプライヤーとして、お客様の特定の要件を満たす高品質の製品を提供できます。 AISI 310S バーが高温用途、化学処理、食品加工、建築用途のいずれに必要な場合でも、私はお客様のニーズに合った適切な製品を確実に入手できる専門知識とリソースを持っています。 AISI 310S バーの購入に興味がある場合、または当社の製品についてご質問がある場合は、調達ニーズに関するご相談やディスカッションをお受けいたしますので、お気軽にお問い合わせください。

参考文献

• ASM ハンドブック、ボリューム 13A: 腐食: 基本、テスト、および保護
• ステンレス鋼の世界ハンドブック
• 金属ハンドブック 卓上版、第 3 版