世 界 で は 、日 常 生 活 の す べ て の 分 野 に お い て 、304対316のステンレス鋼種がよく使われ ている。それは304と316ステンレス鋼の間の古くからの論争である。
ステンレス は他の鉄系金属に比べ汚れに弱いですが、完全なステンレスではありません。ステンレス・スチールも通常のスチールと同様、指紋や油脂が変色したり、変色したり、錆びたりすることがある。違いは、それを跳ね返す力にあります。ステンレス・スチールは、摩耗の兆候を示す前に、より多くの使用や乱用に耐えることができます。
その結果、製造現場では複数のステンレス鋼種を見かけることがある。これらのステンレス鋼の鋼種構成を見て、304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の違いは何かを一度考えてみましょう。
ステンレス鋼種とは
炭素、鉄、10.5 %～30%のクロム、ニッケル、モリブデン、その他の合金成分がステンレス鋼種を構成している。ステンレス鋼は、工業用、商業用、住宅用、工具、機器、建築用など、幅広い分野で利用されている金属である。
ステンレス鋼の最も価値ある特性は耐食性である。合金元素であるクロムが耐食性を担っている。ステンレス鋼は、その耐食性に加えて、高強度、靭性、柔軟性、疲労強度、耐摩耗性などの卓越した機械的性質のために注目されている。
ステンレス鋼には、主に5種類の鋼種がある：
- オーステナイト系ステンレス鋼： 最も一般的なステンレス鋼はオーステナイト系 ステンレス鋼である。200系と300系があり、最も広範に使用され ているステンレス鋼カテゴリーである。
- フェライト系ステンレス鋼： フェライト系ステンレス鋼の結晶構造は、体心立方 (BCC)である。フェライト系ステンレ ス鋼は、11～27%のクロムを含むが、ニッケル は微量である。フェライト系ステンレ ス鋼は炭素含有量が低い (約0.03%)ため、延性 があり成形しやすい。オーステナイト鋼と同様、熱処理で硬化させることはできない。
- マルテンサイト系ステンレス鋼： マルテンサイト系ステンレス鋼の結晶構造は体心正方晶である。クロム含有量は11.5-18%で、炭素含有量は0.1-1.2%である。マルテンサイト系ステンレ ス鋼の高い炭素含有量は、その卓越した強度と脆 さの原因である。
- 二相ステンレス鋼： これらの鋼の微細構造は、オーステナイト相とフェライト相がほぼ同量である。標準的なオーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の2倍の強度を持つ。
- 析出硬化ステンレス鋼： 銅、ア ルミニウム、チタン、モリブデンは、析出硬化したステンレ ス鋼に微量に含まれる。製造工程でステンレス鋼成分を合金化した後、時効硬化工程にさらすと、これらの成分が複雑な金属間元素として析出する。
ステンレス鋼の組成と特性
304と316の比較は、その驚くべき類似性によって時の試練に耐えてきた。どちらの合金もオーステナイト系ステンレ ス鋼で、5種類あるステンレス鋼のひとつで ある。これらの鋼種はそれぞれ、様々な物理的・環境的要件を満たすのに役立つ独自の特性を持っています。
化学組成、特性、外観はすべて304と316で同等である。どちらも頑丈で錆や腐食に強いことで知られている。
ステンレス鋼316にモリブデンが含まれていることが、この2つの合金の基本的な違いである。この化学成分は鋼の硬化と強化を助ける。この合金はまた、304ステンレス鋼よりもニッケルが多いが、クロムは少ない。
304ステンレス鋼の特性
304ステンレス鋼は、その耐久性、引張強さ、および耐酸化性と耐食性のために知られている一般的なオーステナイト系ステンレス鋼合金である。
304ステンレ ス鋼の融点は316ステンレス鋼よりも高く、華氏 2550度から2650度（摂氏1399度から1454度）である。しかし、材料がこれらの温度に近づくと、その引張強度は劣化し始める。
約621MPaまたは90KSIのステンレス鋼合金の卓越した引張強度は、それが際立っている。グレード304ステンレス鋼はまた、870℃までの温度に耐えることができます。
グレード304ステンレス鋼の化学組成は、18%クロムと8%ニッケルであり、316ステンレス鋼との化学的性質の違いを示している。
この2つの主成分以外に、このステンレス鋼種には微量のマンガンと炭素が含まれることがある。これらの成分により、酸化に強く、優れた除菌・洗浄効果を発揮します。
304ステンレ ス鋼は、タイヤカバー、貯蔵タンク、車両モ ールおよびトリム、厨房機器および設備、電 気エンクロージャー、その他の用途にも広く使 われている。
316ステンレス鋼の特性
グレード316は標準的なステンレス鋼合金で、融解温度範囲は華氏2,500～2,550度（摂氏1,371～1,399度）です。オーステナイト系ステンレス合金であるため、耐食性があり、ニッケルやクロムの含有量が高く、強度も高い。
合金の引張強度は579MPa（84KSI）（キロポンド毎平方インチ）。最高使用温度は摂氏800度（華氏1,472度）。
合金の組成には、先に示したように余分なモリブデンが含まれている。グレード316の塩化物孔食、アルカリ、酸に対する耐性はこの特性によるものです。
類似性という点では、このステンレス鋼種は304に匹敵する。機械的、物理的性質は同じで、専門機器や試験なしでの識別はほとんど困難である。
316ステンレス鋼の材料組成は、その主な特徴である。クロム含有量は16%、ニッケル含有量は10%、モリブデン含有量は2%である。
この合金は304よりも材料オンスあたりのコストが高い。モリブデンと余分なニッケル含有量のため、価格は変動する。
舶用部品、ステンレス製バスケット、医療・外科用機器、化学機器、製薬機器、屋外用電気機器筐体などが316ステンレス合金の使用例である。
304と316のステンレス鋼はニッケルフリーですか？
ニッケルは304と316ステンレス鋼の両方に含 まれています。特定の鋼種が非常に光沢があり、長持ちす る理由のひとつです。一方、ニッケルの含有量が少ないステンレス鋼も あります。
しかし、この質問に対する率直な答えは、304には18％のクロムと8%のニッケルが含まれ、316には16％のクロムと10%のニッケル、2%のモリブデンが含まれるということです。
食品用ステンレス鋼ですか？
304対316ステンレス鋼は酸化や腐食に強いため、食品分野で広く普及しています。製品に含まれるクロムは酸化や錆から保護し、食品用ドラムに含まれるニッケルは腐食から保護します。ニッケル濃度が高いほど、錆びにくいステンレス鋼となります。
18/8および18/10ステンレス鋼は、304級ステンレ ス鋼の名称またはコードである。これらの統計は、ステンレス鋼に含まれるクロムとニッケルの含有量に関連しています。
食品用ステンレス鋼板
ステンレス鋼は、食品分野における熱、水、過酷な洗浄剤に適しています。食品用ステンレス鋼は、そのような環境下でも弾力性があり、錆びや腐食がなく、洗浄が簡単でなければなりません。
さらに、耐孔食性により、表面の手入れと維持が容易である。最後に、この金属の耐熱性は、破損することなく高温に耐えることができることを意味する。
こうした理由から、多くの食品メーカーが製造工程でステンレススチール製金属トレイを採用している。しかし、どんなステンレス・スチールでも十分だと認識していない人もいるかもしれない。市場には何百種類ものステンレス・スチールがあり、それぞれに特徴がある。
食品の調理や食用に使用されるステンレス鋼の最も一般的なグレードは18/8と18/10で、いずれも300シリーズに属し、タイプ304（304グレード）としても有名である。304以外の最も一般的な食品用ステンレス鋼板は以下の通りである：
- 316ステンレス鋼： この種のステンレス鋼は耐食性で有名である。316ステンレス鋼は食品用ですが、海事や臨床用途など、厨房以外の分野でもよく使用されます。
- 416ステンレス鋼: 416ステンレス鋼は「カトラリーグレード」のステンレス鋼で、耐食性に優れ、厨房での酷使に耐える頑丈さを備えています。
- 420ステンレススチール：このステンレス・スチール・グレードはキッチンにも適しています。外科用鋼として知られる420ステンレス鋼は、耐食性を助けるモリブデンを含んでいます。
- 200シリーズ：最後に、200クラスのステンレス・スチールも食品業界では有名である。200グレードのステンレス製食品保存容器が最も普及している。
このように、キッチン用の食品用ステンレス鋼にはいくつかの種類があります。食品用の鍋やフライパンだけでなく、食品用の容器にもステンレス製の代用品があります。
304と316のステンレス鋼は錆びたり変色したりしますか？
通常の場合、304ステンレス・スチールは錆びない。孔食（海水）、隙間腐食（塗装不良）、電解腐食（異なる金属にボルトで固定）、表面への化学的攻撃（漂白剤）などの原因となる可能性を追加することを検討してください。この場合、ステンレス・スチールはすぐに錆びてしまいます。
合金中のクロムの存在により、304対316ステンレ ス鋼はどちらも耐食性に優れている。クロムが12 wt%以上の量で存在する場合、それは例外的に耐食性である非常に永続的な表面酸化物層を形成する。
この層が壊れたり剥がれたりした場合、適切な雰囲気にさらされると、その下の金属が錆びたり変色したりする可能性がある。上記の腐食は不動態化表面を貫通し、卑金属の腐食を進行させる。
物理的性質（磁性を含む）
ステンレス鋼の品種を選択する際、引張強さ、降 伏強さ、圧縮強さ、せん断弾性率は重要な機械的 パラメーターである。各属性に基づくステンレス304と316の比較は次のとおりである：
引張強度
厚さ8mmの304ステンレスの引張強さは520-720MPaである。540-750、厚さ8-75 mmの引張強さを持っています。
一方、厚さ160mmのステンレス304棒鋼の引張強さは500～700MPaである。
一方、厚さ8mmの316ステンレスの引張強度は530-680Mpaである。引張強さは520-670で、厚さは8-75mmです。
一方、厚さ160mmのステンレス鋼316の引張強さは500～700MPaである。
降伏強度
降伏強度は、金属が永久的に形状を変える前に加え られる最も大きな力のことである。304ステンレスの降伏強度は 215 MPaであるのに対し、316ステンレスは290 MPaである。これは、316ステンレ ス鋼が304ステンレス鋼よりも、より大きな力に曝され る製品の製造に適していることを示している。
硬度
物質の硬度は、その物質が変形、摩耗、貫通、圧痕にどれだけ効果的に抵抗するかを決定する。ステンレス鋼316のロックウェルB硬度は79であるのに対し、ステンレス鋼304のロックウェルB硬度は70である。この差はわずかですが、316ステンレ ス鋼はより摩擦の大きい作業に適しています。
弾性係数
応力とひずみ、および金属の変形に対する反 応の間の関係が弾性率である。316ステンレスの弾性率は164GPaであるのに対し、304ステンレスの弾性率は193-200GPaである。304ステンレス鋼の変形反応が優れていることを示している。
磁気
どちらの鋼種もオーステナイト系で、磁性はない。ステンレス鋼を加工または切断すると、磁 性特性が若干増加するが、本質的なものではない。
耐熱能力
高温下で使用する場合、耐熱性は重要な考慮要素である。304ステンレス鋼は、融点が華氏50度から100度で、316ステンレス鋼よりも強い耐熱性を持っています。
304ステンレス鋼 耐熱性が高い。しかし、425-860 °C (797-1580 °F)での連続使用は腐食の原因となる。一方、316ステンレス鋼は、843 °C (1550 °F)を超え454 °C (850 °F)以下の温度で強い耐熱性を発揮する。
溶接と成形性
炭素量はその鋼種の溶接性を決定する。炭素 量が増加するにつれ、溶接性は低下する。304ステンレス鋼と316ステンレ ス鋼の炭素比率は0.08%で、他の成分にはわずか な違いがある。
両鋼種ともアーク溶接法で溶接されているが、その成分にはわずかな違いがあるため、溶接性には若干の差がある。
コスト差
コスト面では、304ステンレス鋼が有利である。化学成分が追加されるため、316ステンレ ス鋼はより高価になる（SS304の75％増）。その結果、製造工程が複雑になる。加えて、様々な成分により耐食性が向上し、結果として価値が上がる。
304と316ステンレス鋼の間で最高のステンレス鋼を選択する方法
ステンレス鋼316はステンレス鋼304よりも優れた融点を持つが、それはステンレス鋼304よりも化学物質や塩化物（塩など）に対する耐性があります。グレード316ステンレス鋼は、塩素系溶液や塩にさらされる用途に最適です。
304と316のステンレス鋼板を比較する場合、316の方が優れた合金であることを覚えておくことが重要である。しかし、その分類には高い値札と性能上の利点が付属しており、用途によっては、価値がある場合もない場合もあります。仕様によって、プロジェクトに最適なステンレス鋼が決まります。