鋼材・素材

SUS304はどんな性質?一般的な特徴や他の鋼材との比較も紹介

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SUS304とは

SUS304は、オーステナイト系ステンレス鋼の一種であり、JIS規格(JIS G 4303など)において広く使用される最も一般的なステンレス鋼です。SUSは「Steel Use Stainless」の略であり、304はその成分や特性を示す番号です。

SUS304は、鉄(Fe)を主成分とし、約18%のクロム(Cr)と8%のニッケル(Ni)を含んでいます。これにより、高い耐食性と機械的強度を持ち、優れた加工性を備えた材料となっています。

SUS304の化学成分

SUS304の主な成分は以下のとおりです(JIS G 4305基準)。

成分含有量(%)役割
炭素(C)0.08以下硬度・強度に影響するが、多すぎると耐食性が低下する
ケイ素(Si)1.00以下脱酸剤として使用され、耐熱性向上に寄与
マンガン(Mn)2.00以下強度と靭性を向上
磷(P)0.045以下量が多いと脆くなるため、できるだけ少なくする
硫黄(S)0.030以下被削性を向上させるが、耐食性には悪影響
ニッケル(Ni)8.00~10.50耐食性を向上させ、オーステナイト組織を安定化
クロム(Cr)18.00~20.00耐食性を向上させる主成分

SUS304の特徴

耐食性が高い

SUS304は、クロム(Cr)を約18%含んでおり、大気中や水分中で自己修復性のある不動態皮膜(酸化クロムの薄い膜)を形成するため、錆びにくい特徴があります。

  • 一般環境下(屋内・一般建築物):ほぼ錆びない
  • 湿潤環境・塩分環境(海岸地域・食品加工工場):やや錆びやすく、SUS316などが適する

強度と靭性のバランスが良い

SUS304は、常温では降伏強度約205MPa、引張強さ約520MPaと、強度と靭性のバランスが取れています。

機械的特性SUS304の値
引張強さ(MPa)520以上
降伏強さ(MPa)205以上
伸び(%)40以上
硬度(HB)187以下

冷間加工を施すことで強度をさらに向上させることが可能です。

非磁性体(磁石につかない)

SUS304はオーステナイト系ステンレス鋼であるため、基本的に磁性を持ちません(ただし、冷間加工をすると部分的に磁性を帯びることがあります)。

溶接性が良好

炭素(C)含有量が低いため、溶接後の粒界腐食(結晶粒の境界が錆びる現象)が起こりにくく、溶接後の熱処理が不要なことが多いです。

低温特性に優れる

SUS304は低温でも延性・靭性を維持しやすく、液体窒素(-196℃)のような極低温環境でも脆性破壊を起こしにくい特徴があります。そのため、極低温設備にも使用されます。

SUS304の用途

SUS304は、以下のような幅広い分野で使用されています。

建築・インフラ

  • ビルや橋梁の外装材
  • エレベーターの内装
  • 屋根材、手すり、フェンス

食品・飲料関連

  • キッチンシンク、調理器具
  • 食品加工機械、タンク、配管
  • 食品用トレイやカトラリー(フォーク・スプーン)

医療・化学・薬品設備

  • 医療器具(メス、ハサミ、手術台)
  • 化学プラントの配管やタンク
  • 製薬・食品のクリーンルーム設備

産業機械・自動車

  • エンジン部品、排気系パイプ
  • ボルト・ナット・ベアリング
  • 精密機械の部品

SUS304とSUS316の違い

SUS304とよく比較されるのがSUS316です。両者の違いは以下の通りです。

項目SUS304SUS316
ニッケル(Ni)含有量8~10.5%10~14%
クロム(Cr)含有量18~20%16~18%
モリブデン(Mo)含有量なし約2%
耐食性一般的な耐食性塩水・酸・アルカリに強い
コスト安価高価

SUS316はSUS304に比べて塩害や酸・アルカリに強いため、海岸地域や化学工場でよく使用されます。ただし、コストが高いため、コストパフォーマンスを考えるとSUS304が最もバランスの取れた選択肢になります。

SUS304の加工性と注意点

切削性

SUS304は比較的粘りがあり、切削加工が難しい(工具が摩耗しやすい)という特徴があります。低硫黄タイプのSUS303は被削性を向上させたバージョンです。

溶接時の注意点

溶接時に炭化クロムの析出が起こると、耐食性が低下することがあります。そのため、炭素含有量をさらに低減したSUS304L(Low Carbon)が使われることもあります。

表面処理

  • ヘアライン加工:装飾用(エレベーターやキッチン)
  • 電解研磨:化学・食品産業向け
  • ショットブラスト:摩擦抵抗の向上

まとめ

SUS304は、優れた耐食性・強度・靭性・加工性を持つオーステナイト系ステンレス鋼であり、建築、食品、医療、機械など幅広い用途で使用されます。磁性がなく、溶接性にも優れ、コストパフォーマンスが高いのが特徴です。SUS316よりも安価で、一般的な環境下では十分な耐食性を持つため、多くの産業で最も多用されるステンレス鋼です。

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