プロジェクトに適したステンレス鋼を選ぶ場合、316 と 321 はよく挙げられる XNUMX つの人気オプションです。どちらも優れた特性を備えていますが、それぞれ異なるニーズに対応しています。詳細な比較を詳しく見ていくことで、特定の用途に最適なステンレス鋼を理解できるようになります。
ステンレス鋼が特別な理由は何ですか?
ステンレス鋼は、その強度、耐久性、耐腐食性が高く評価されています。これらの特性により、ステンレス鋼は建設業から航空宇宙産業まで、多くの業界で頼りになる素材となっています。ただし、ステンレス鋼のグレードはそれぞれ異なり、さまざまな条件に対応できるように設計されています。316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の主な違いについて見ていきましょう。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の化学組成
316 はモリブデンを多く含むことで知られており、塩化物による腐食に対する耐性を大幅に高めます。321 にはチタンが含まれており、鋼を安定させ、溶接中に炭化物が析出するのを防ぎます。
| 素子 | 316ステンレススチール | 321ステンレススチール |
|---|---|---|
| Chromium | 16-18％ | 17-19％ |
| ニッケル | 10-14％ | 9-12％ |
| モリブデン | 2-3％ | 現在ではない |
| Carbon | 最大0.08％ | 最大0.08％ |
| マンガン | 2% | 2% |
| チタン | 現在ではない | 約0.60%（炭素含有量の5倍） |
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の物理的特性
この表は、密度、融点、熱伝導率、沸点など、316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の主要な物理的特性を比較し、強度、耐熱性、耐腐食性に基づいて特定の用途に最適な材料を決定するのに役立ちます。
| プロパティ | 316ステンレススチール | 321ステンレススチール |
|---|---|---|
| 密度 | 8.0 g /cm³ | 8.0 g /cm³ |
| 融点 | （°Fを1375する1400°F）°Cを2500℃〜2550 | （°Fを1450する1500°F）°Cを2650℃〜2730 |
| 熱伝導率 | 16W / m・K | 16W / m・K |
| 弾性率 | 193GPa | 193GPa |
| 熱膨張係数 | 16×10^-6/℃ | 17×10^-6/℃ |
| 抗張力 | 485-620 MPa | 520-750 MPa |
| 降伏強さ | 290 MPaで | 310 MPaで |
| 延性 | 40-50％ | 40-50％ |
| 硬さ（ブリネル） | 217 HB | 201 HB |
| 衝撃靱性 | 素晴らしい（室温で） | 素晴らしい（室温で） |
| 耐食性 | 塩化物環境では321より優れている | 高温環境では316より優れている |
| 沸点 | 約2850°C (5150°F) | 約2850°C (5150°F) |
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼: 耐食性
316 ステンレス鋼は、2 ～ 3% のモリブデン含有量により、特に海洋環境などの塩化物の多い環境での耐腐食性に優れています。これにより、孔食や隙間腐食に対する耐性が高まります。321 ステンレス鋼は、一般的な耐腐食性に優れていますが、塩化物環境では 316 に比べて効果が低くなります。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼: 耐熱性
316 ステンレス鋼は、優れた耐酸化性を備え、最高 870°C (1600°F) までの温度に耐えます。チタンで強化された 321 ステンレス鋼は、最高 900°C (1650°F) までの温度に耐え、優れた安定性により高温用途に最適です。高温環境では、321 の方が適しています。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の比較: 製造と溶接
316 ステンレス鋼は用途が広く溶接も可能ですが、炭化物の析出により耐食性が低下する場合があります。チタンを添加した 321 ステンレス鋼は炭化物の析出に抵抗し、溶接中の強度と耐食性を維持します。溶接を多用する用途では、321 が最適な選択肢です。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の長所と短所
| 基準 | 316ステンレススチール | 321ステンレススチール |
|---|---|---|
| Advantages | – 特に塩化物の多い環境において優れた耐腐食性を発揮します。 – 成形性と溶接性が良好です。 – モリブデンが含まれているため、海洋および化学の環境で効果的です。 | – チタンによる優れた高温安定性。 – 炭化物の析出を防ぎ、溶接時の強度と耐腐食性を維持します。 – 高熱用途に最適です。 |
| デメリット | – 321 に比べて高温での効果が低くなります。 – 溶接中に炭化物が析出しやすく、耐食性が低下する可能性があります。 | – 316 と比較すると、塩化物環境での耐腐食性が低くなります。 – 316 よりも形成が少し難しいです。 |
違いについてのより詳しい比較情報については、以下の YouTube 動画をご覧ください。316 と 321 に加えて、304 も比較しました。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の比較: コスト
316 ステンレス鋼は、ニッケルとモリブデンの含有量が多いため、一般的に高価です。321 ステンレス鋼は、モリブデンが追加されていないものの、高温用途向けのチタン安定化のメリットがあり、一般的に安価です。
| ステンレス鋼グレード | コスト（1kgあたり） |
|---|---|
| 316ステンレススチール | $ 3.00 - $ 5.00 |
| 321ステンレススチール | $ 2.50 - $ 4.00 |
321 と 316 の AISI 規格
AISI 316 は、16～18% のクロム、10～14% のニッケル、2～3% のモリブデンを含み、特に塩化物環境で優れた耐腐食性を発揮します。AISI 321 は、17～19% のクロム、9～12% のニッケル、チタンを含み、高温用途に優れ、粒界腐食に耐え、高温でも強度を維持します。
316 ステンレスと 321 ステンレスのどちらが優れていますか?
316 ステンレス鋼は、特に海洋環境や化学環境において耐腐食性に優れています。321 ステンレス鋼は、安定性と耐酸化性があるため、高温用途に適しています。
321 ステンレス鋼に相当するものは何ですか?
321 ステンレス鋼には、さまざまな規格や国で同等のものが複数あります。一般的に認められている同等のものは次のとおりです。
- ASTM/ASME：ASTM A321
- DIN（ドイツ）: 1.4541
- BS（英国）: 321S12
- JIS（日本）：SUS321
- UNE（スペイン）: X6CrNiTi1810
- NF（フランス）: Z7CNCT18-10
- GOST（ロシア）: 08Cr18Ti
- ISO: ISO 5832-1 (医療用途)
- AISI (アメリカ鉄鋼協会): AISI 321
- GB（中国）: 00Cr18Ni10Ti
これらの同等品は、321 ステンレス鋼と同様の特性と用途を持つ材料を表すために使用されます。
321 ステンレス鋼は錆びますか?
321 ステンレス鋼は、特に 1500°F までの温度にさらされた後でも、錆や粒界腐食に耐えられるように設計されています。強化された耐酸化性と優れたクリープおよび応力破断特性は、304/304L を上回っています。高い耐性があるにもかかわらず、321 は、過酷な条件下や強力な化学物質への長時間の曝露下では表面錆が発生する可能性があります。
316 ステンレス鋼は錆びますか?
316 ステンレス鋼はモリブデンを含んでいるため錆や腐食に非常に強く、塩化物や過酷な環境に対する保護力を高めます。
321 ステンレス鋼の密度はどれくらいですか?
321ステンレス鋼の密度はおよそ 8.0 g /cm³ （または 8000kg /m³).
321 ステンレス鋼の融点は何ですか?
321ステンレス鋼の融点はおよそ （°Fを1450する1500°F）°Cを2650℃〜2730この高い融点は、優れた高温安定性と熱応力に対する耐性に貢献します。
321 ステンレス鋼は磁性を持ちますか?
321 ステンレス鋼は、焼きなまし状態では一般に非磁性です。ただし、冷間加工時や特定の溶接工程後には、わずかに磁性を示すことがあります。ほとんどの用途では磁性は重要ではなく、主に高温安定性と耐腐食性のために使用されます。
321 ステンレス鋼コードとは何ですか?
321 ステンレス鋼は、UNS 番号 S32100 および SAE 番号 30321 で識別されます。これらのコードは、さまざまな技術および産業のコンテキストにわたって材料の仕様を標準化するために使用されます。
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まとめ
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼はどちらも独自の長所があり、さまざまな用途に適しています。316 ステンレス鋼は腐食性要素にさらされる環境に適しており、321 ステンレス鋼は高温のシナリオで優れています。選択は、動作環境や温度条件などの要素を考慮し、プロジェクトの特定の要件に基づいて行う必要があります。
ご質問がある場合や、用途に適したステンレス鋼の選択についてサポートが必要な場合は、遠慮なくお問い合わせください。各タイプのニュアンスを理解することで、情報に基づいた決定を下し、プロジェクトの成功を確実にすることができます。
316 ステンレス鋼と 321 ステンレス鋼の比較表
| 特徴・用途 | 316ステンレススチール | 321ステンレススチール |
|---|---|---|
| 化学組成 | – 16～18% クロム (Cr) – 10～14% ニッケル (Ni) – 2～3% モリブデン (Mo) – 鉄（Fe）のバランス – 炭素（C）最大0.08% | – 17～19% クロム (Cr) – 9～12% ニッケル (Ni) – チタン（Ti） – 炭素含有量の5倍 – 鉄（Fe）のバランス |
| 耐食性 | 塩化物や海洋環境に対する優れた耐性 良好な一般耐食性 | 良好な一般耐食性 316よりも塩化物に対する耐性が低い 高温用途に最適 |
| 耐熱性 | – 約1600°F（871°C）まで 長期間にわたる極度に高い温度には適していません | 最大1500°F（816°C） 高温環境に最適 |
| アプリケーション | – マリン機器 – 化学処理 - 医療機器 – 食品および飲料の加工 | – 航空宇宙部品 – 排気システム - 圧力容器 – 高温産業用途 |
| 溶接性 | 良好だが、高温溶接時に炭化物の析出が発生する可能性がある | チタン安定化により優れた性能 炭化物析出のリスクが低い |
| 機械的性質 | – 最大引張強度: 70,000 psi (485 MPa) – 降伏強度: 30,000 psi (207 MPa) – 弾性係数: 193-200 GPa | – 最大引張強度: 70,000～85,000 psi (485～586 MPa) – 降伏強度: 30,000 psi (207 MPa) – 弾性係数: 210-220 GPa |
| ユニークな特徴 | – 塩化物による腐食に対する優れた耐性 – 非磁性 – 優れた成形性と靭性 | – 高温安定性 – 良好な溶接性 – 強磁性特性 |
Q＆A
321は高温および高応力の用途に適しており、304は汎用用途に適しています。
321H 炭素含有量が多いため、321 に比べて高温強度が向上し、より要求の厳しい用途に適しています。
321 ステンレス鋼は、TIG、MIG、およびスティック溶接法を使用して溶接できます。TIG は精度が高いため好まれますが、MIG はより高速で、厚い部分に適しています。
321 ステンレス鋼の鋳造では、321 ステンレス鋼を溶かして鋳型に流し込み、部品を作成します。安定性と粒界腐食に対する耐性があるため、高温および腐食性の環境で使用されます。
カタログ： マテリアルガイド
この記事は、BOYI チームのエンジニアによって執筆されました。Fuquan Chen は、ラピッドプロトタイピング、金型製造、プラスチック射出成形の分野で 20 年の経験を持つプロのエンジニア兼技術専門家です。
