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304ステンレス鋼の主な特性と工業用途の説明

November 5, 2025

食品加工から化学製品の製造、建築構造物から医療機器まで、ステンレス鋼の必要性を完全に排除できる業界はほとんどありません。しかし、市場には驚くほど多様なステンレス鋼グレードが揃っていますが、特定のニーズに最適なオプションをどのように選択すればよいのでしょうか?この記事では、最も広く使用されている304系ステンレス鋼に焦点を当て、その特性、用途、およびサブグレード間の違いを分析し、情報に基づいた材料選択の意思決定を支援します。

304ステンレス鋼:産業界の「万能パフォーマー」

304ステンレス鋼は、18/8ステンレス鋼としても知られ、オーステナイト系クロムニッケルステンレス鋼です。「18/8」という表示は、約18%のクロムと8%のニッケルを主成分とすることを示しています。米国鉄鋼協会(AISI)の命名は、その商業的な入手可能性を反映しています。クロムとニッケルに加えて、304ステンレス鋼には、マンガン、ケイ素、窒素、炭素、リン、硫黄などの合金元素が含まれており、これらの相乗効果により、優れた耐食性と耐久性が得られます。

304ステンレス鋼は成形が容易で、さまざまな複雑な構造に加工できるため、製造、建設、衛生陶器業界で広く使用されています。さらに、304ステンレス鋼は優れた溶接性を備えており、溶接後も優れた耐食性を維持します。比較的軽量であるため、金属板、金網製品、蒸気パイプラインなどの溶接用途で特に好まれています。

304ステンレス鋼の3つの主要なバリアント:304L、304H、および304LN

304ステンレス鋼はモノリシックではなく、さまざまな用途の要件に応じて、304L、304H、304LNなど、いくつかのサブグレードが開発されています。これらのバリアントは、化学組成にわずかな違いがあり、それによって異なる性能特性が得られます。

304Lステンレス鋼:低炭素の「軽騎兵」

「L」は「低炭素」を表します。304Lステンレス鋼は、標準の304ステンレス鋼よりも炭素含有量が低く、通常0.03%未満です。炭素含有量を減らすと、構造強度がわずかに低下しますが、溶接性が大幅に向上します。炭素含有量が低いと、溶接中の炭化物析出のリスクが最小限に抑えられ、それによって溶接部の耐食性が向上します。したがって、304Lステンレス鋼は、広範囲の溶接と高い耐食性が必要な用途に最適な選択肢となることがよくあります。

304Lステンレス鋼の化学組成(%):

  • 炭素:≤0.03
  • クロム:18.00-20.00
  • 鉄:残量
  • マンガン:≤2.00
  • ニッケル:8.00-12.00
  • 窒素:≤0.10
  • リン:≤0.045
  • ケイ素:≤0.75
  • 硫黄:≤0.030

304Lステンレス鋼の用途:

  • 溶接業界
  • 熱交換器
  • 化学容器
  • 染色業界
  • 採鉱溶接スクリーン
304Hステンレス鋼:高温の「タフガイ」

「H」は「高炭素」を表します。304Hステンレス鋼は、標準の304ステンレス鋼よりも炭素含有量が高く、通常0.04%から0.10%の間です。炭素含有量の増加は、高温強度を高めます。550℃から800℃の範囲の環境では、304Hステンレス鋼は良好な強度を維持します。さらに、優れた耐酸化性も備えており、870℃での断続的な使用または925℃での連続使用でも良好な性能を発揮します。

304Hステンレス鋼の化学組成(%):

  • クロム:18.0-20.0
  • ニッケル:8.0-10.5
  • 炭素:0.04-0.10
  • マンガン:≤2.00
  • リン:≤0.045
  • 硫黄:≤0.030
  • ケイ素:≤0.75

304Hステンレス鋼の用途:

  • ボイラー
  • 熱交換器
  • コンデンサー
  • 蒸気排出装置
  • 発電所
304LNステンレス鋼:窒素強化された「戦士」

304LNステンレス鋼は、窒素を添加した304ステンレス鋼のバリアントです。窒素の添加により、降伏強度が向上し、優れた靭性が維持されます。さらに、304LNステンレス鋼は優れた高温性能を示し、1000℃から1100℃でも安定性を維持し、304Lステンレス鋼と比較して低温マルテンサイト変態に対する高い耐性を示します。

304LNステンレス鋼の化学組成(%):

  • クロム:18-20
  • ニッケル:8-12
  • マンガン:≤2
  • ケイ素:≤1
  • 窒素:0.1-0.16
  • リン:≤0.045
  • 炭素:≤0.03
  • 硫黄:≤0.03
  • 鉄:残量

304LNステンレス鋼の用途:

  • 原子力産業
  • 石油産業
  • 化学産業
  • 食品産業
  • 製造業
304ステンレス鋼の「ハードパワー」:物理的および化学的特性

304ステンレス鋼の物理的および化学的特性を理解することは、より良い選択と利用に役立ちます。

304ステンレス鋼の代表的な物理的特性:

特性
焼鈍温度 1010℃–1120℃
密度 8 g/cm³
弾性率 193-200 GPa
硬度 215 HB
引張強さ 500-700 MPa
降伏強さ 190-240 MPa
熱伝導率 1.72E-5 1/K
融点 1450℃
比熱容量 500 J/(kg·K)
電気抵抗率 0.73 x 10 6 Ω·m

304ステンレス鋼の化学組成(%):

元素 含有量
炭素 ≤0.07
クロム 17.50 – 19.50
マンガン ≤2.00
ケイ素 ≤1.00
リン ≤0.045
硫黄 ≤0.015
ニッケル 8.00 – 10.50
窒素 ≤0.10
残量
304ステンレス鋼の「ソフトパワー」:詳細な特性
  • 耐食性: 304ステンレス鋼の最も顕著な特徴は、さまざまな腐食性媒体に耐えることができる優れた耐食性です。
  • 被削性: 304ステンレス鋼は切断と成形が容易で、さまざまな複雑な製造要件を満たしています。
  • 熱加工性: 304ステンレス鋼は優れた耐熱性と耐酸化性を備えており、最大870℃の温度での使用に適しています。
  • 熱処理: 304ステンレス鋼は熱処理によって硬化させることはできませんが、被削性と降伏強度を向上させるために焼鈍することができます。
  • 溶接性: 304ステンレス鋼は優れた溶接性を備えており、さまざまな方法で溶接できます。
  • 冷間加工性: 304ステンレス鋼は冷間加工によって強化できますが、ひび割れを避けるために加工量を制御する必要があります。
304ステンレス鋼の用途
  • 食品および飲料業界
  • 海洋技術
  • 海水淡水化プラント
  • 化学産業
  • 貯蔵タンク
  • 医療業界
  • 土木工学
  • 発電所
  • 造船業
  • 台所の流し台と消費者向け製品
  • 自動車および航空宇宙部品
  • ファスナーおよびフランジ製造
結論

304ステンレス鋼は、優れた耐食性、優れた被削性、幅広い用途により、産業界に不可欠な材料となっています。304ステンレス鋼とそのサブグレードの特性を理解することで、ユーザーはさまざまな用途のニーズを満たすために、より情報に基づいた材料選択の決定を行うことができます。