420ステンレス鋼と304ステンレス鋼の違いは何ですか？

ステンレス鋼はあらゆる分野で広く使用されています。多くの種類のステンレス鋼の中でも、420ステンレス鋼と304ステンレス鋼は最も一般的な2つのタイプです。どちらもステンレス鋼ファミリーに属していますが、いくつかの違いもあります。この記事では、その違いについて詳述し、皆さんがこれらの2つのステンレス素材をよりよく理解できるようにします。 420ステンレス鋼 強力に 304ステンレス鋼 を複数の角度から詳しく説明します。これにより、皆さんがこの2つのステンレス素材をよりよく理解できるようになります。

ステンレス鋼の基本的な分類

金属組織に基づいて、ステンレス鋼はオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、二重組織系、および沈殿硬化系の5つのカテゴリに分けられます。その中で:

• 304ステンレス鋼は、優れた耐食性、切削性、溶接性を持つオーステナイト系ステンレス鋼です；
• 420ステンレス鋼は、優れた機械的特性と焼入れ硬化能力を持つマルテンサイト系ステンレス鋼ですが、耐食性は低いです。

420ステンレス鋼とは？

420ステンレス鋼は、高硬度、良好な耐食性、優れた切削性を持つマルテンサイト系ステンレス鋼です。これは高炭素ステンレス鋼シリーズに属します。適切な熱処理後、非常に高い強度と硬度を得ることができます。そのため、ナイフ、ハサミ、手術器具、産業機械部品など、高硬度が要求される分野でよく使用されます。

304ステンレス鋼とは何ですか？

304ステンレスは最も広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼です。優れた耐食性と加工性能を持ち、熱処理で強化することはできません。304ステンレスは、衛生や耐食性に高い要求がある食器、キッチン用品、建築装飾、医療機器などに適しています。

420ステンレス鋼と304ステンレス鋼の違いは何ですか？

1.化学的組成:

等級	C	Mn	P	S	そうだ	Cr	ナイ	Mo
420	≤0.15	1.00	0.04	0.03	1.0	12.00-14.00	≤ 0.75	≤ 0.50
304	≤0 .08	≤2.0	≤0.045	≤ 0.03	≤1.0	18.0-20.0	8.0-10.5	-

• クロム (Cr) 含量: クロムはステンレス鋼に耐食性を与える鍵となる元素です。含量が高ければ高いほど、鈍化膜が安定します。
• ニッケル (Ni) 含量: ニッケルはオーステナイト構造を安定させ、耐食性を大幅に向上させます。
• 炭素 (C) 含量: 420は炭素含量が高く、硬度と強度が向上します。一方、304は非常に低い炭素含量で、溶接性が向上し、もろさが減少します。

2.組織構造:

420 マルテンサイト構造：

420 ステンレスは、焼鈍状態ではフェライトおよびパールサイトの構造を持ち、熱処理によってマルテンサイト構造を得ることができます。マルテンサイトは非常に硬く脆い構造で、淬火により非常に高い硬度（50HRC以上）に達することができます。

304 オーステナイト構造：

304 は安定したオーステナイト構造を持ち、低温環境でもマルテンサイト変化を起こさないため、優れた靭性と延性があります。その構造の安定性は、優れた耐食性の基礎ともなっています。

3.機械的特性：

財産	420ステンレス鋼	304ステンレス鋼
引張強度 (MPa)	700～1000	520～750
降伏強度 (MPa)	500～800	≥205
伸縮 (%)	10～20	≥40
硬さ (HRC)	48～56（熱処理後）	≤20（焼鈍状態）
衝撃靭性	低	高い
磁気特性	磁性あり（すべての状態で）	非磁性（焼鈍状態）、冷間加工後に若干磁性を帯びることがある

420は焼入れ状態で高い硬度と強度を持ち、工具材料として使用するのに適していることがわかります。一方、304は高い延性と優れた靭性により、冷間加工、引張り、溶接などの工程に更适合しています。

4.耐食性:

304ステンレスは、高いCrとNi含有量により、密で安定したクロム酸化被膜を形成します。これは、ほとんどの弱い酸、弱いアルカリ、海水、高温多湿な環境での優れた耐食性を提供します。特に食品加工、医療、海洋環境などに適しています。

420の耐食性は304に比べて非常に劣っており、乾燥した弱い腐食環境では良好に動作しますが、湿潤または酸性・アルカリ性の環境で使用すると、非常に錆びやすくなります。研磨や表面処理によって耐食性を向上させることができますが、本来の耐食性には限界があります。

5.熱処理:

420は良い熱処理応答性を持っています。通常、焼入れ＋焼戻しのプロセスを通じて硬度と強度が向上します。1050〜1100℃で焼入れを行うとマルテンサイト構造を得られ、その後200〜400℃で焼戻しを行い、硬度と靭性を調整します。

304ステンレスはオーステナイト構造です。その硬度は熱処理によって増加させることができません。冷間加工（例えば、冷間圧延や引き伸ばしなど）によってわずかに増加させることが可能です。そのため、構造部品として使用する際には、厚くしたり冷間加工したりして強化する必要があります。

6. 加工性能:

420ステンレス: 熱処理前の加工性が良く、硬化後は加工が困難で、研磨などの二次加工に適しています;

304ステンレス: 加工性がよく、さまざまな冷間曲げ、押出成形、溶接などの作業に耐えられ、構造部品や容器の製造に広く使用されています。

7. 溶接性能:

420は溶接性が悪く、クラックを避けるために事前加熱と後熱処理が必要です。

304は優れた溶接性があり、事前加熱は必要ありません。TIG、MIG、スポット溶接などの方法に適しており、ステンレス鋼管、フレーム、板金の接合に広く使用されています。

8.コスト:

同じ市場状況において、420ステンレス鋼の価格は通常304よりも低くなっています。その主な理由は以下の通りです。

• ニッケル含有量が低く、材料コストが低い；
• より濃縮された材料の使用;
• 低い加工および後処理の要件（例えば、焼入れと研磨のみ）。

304はニッケル資源の不足、複雑な精錬プロセス、高い需要のために比較的高価ですが、その応用分野は広く、コストパフォーマンスも依然として優れています。

9.磁気特性の比較:

• 420は焼入れ状態で強い磁気を持っています;
• 304は焼結状態では非磁性ですが、冷間加工後に弱い磁気を帯びることがあり、これは品質が低下したことを意味するわけではありません。

これは特に磁気に敏感な場所（特定の計器、原子力、電子機器など）において非常に重要です。

10.食品接触安全性

304は国際基準（ASTM A240、GB 4806など）に適合する食品グレードのステンレス鋼であり、調理器具、食品容器、医療機器などに広く使用されています。高炭素とマルテンサイト構造の特性により、420の一部モデルも食器に使用できますが、全体的な食品接触安全性は304ほどではありません。

どう選ぶか：420と304？

どのステンレスを選ぶかは、次の要因に基づいて決定できます：

• 高い硬度や切れ味が必要ですか？420を選んでください。
• 高い耐食性と衛生的な安全性を求めている場合？304を選んでください。
• 予算に限りがあり、乾燥した環境で使用する場合は？420を選んでください。
• キッチン、衛生、建設で使用する場合？304がお勧めです。

実際の応用では、使用環境、必要な性能、予算コストなどの要因を総合的に考慮し、適切な種類のステンレス鋼を選択して、使用効果を確保しながら、最良のコストパフォーマンスを実現する必要があります。

HNJBLは専業の鋼材メーカーおよびサプライヤーです。当社の主要製品には炭素鋼、ステンレス鋼、耐磨耗鋼、鋼材プロファイル、塗装鋼などがあります。仕様が充実しており、品質が安定し、在庫も十分です。

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