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SUS304の基本特性と硬度
SUS304の硬度は一般的に150〜200HVの範囲にあり、冷間加工や熱処理の有無により変動します。硬度が高いほど耐摩耗性は向上しますが、切削加工や曲げ加工の難易度も上がるため、用途に応じた最適硬度の理解が重要です。
| 特性 | 範囲 |
|---|---|
| ビッカース硬度(HV) | 150〜200 |
| ロックウェル硬度(HRC) | 15〜20 |
| ロックウェルB硬度(HRB) | 70〜90 |
硬度測定方法と単位
SUS304の硬度は代表的に以下の方法で測定されます：
- ビッカース硬度(HV)：小荷重での微小硬度測定に適し、薄板や精密部品に有効。
- ロックウェル硬度(HRC/HRB)：大荷重で簡易測定可能、工具選定や現場管理に便利。
- ブリネル硬度(HB)：大きな球状圧子での荷重による評価で、厚板の硬度評価に利用。
硬度と加工性の関係
硬度が高いSUS304は切削や穴あけ、曲げ加工の難易度が上がります。冷間加工で硬度が上がると工具摩耗が増加し、加工精度にも影響します。以下のポイントに注意することで加工効率を改善可能です。
- 切削加工：硬度150〜180HVが加工性と耐久性のバランス最適
- 曲げ加工：硬度180HV以上では割れや亀裂のリスクが高くなる
- 溶接加工：硬度が高い場合は事前の焼鈍や適切な溶接順序でひずみを制御
冷間加工・熱処理による硬度変化
SUS304は冷間加工により硬化する性質があります。曲げ加工やプレス加工で硬度が上昇し、約180〜200HVに達することがあります。逆に、焼鈍（アニーリング）を行うと硬度は150HV程度まで低下し、加工性が向上します。
冷間加工後の硬度変化を理解することは、精密部品や薄板加工で特に重要です。
用途別の硬度選定例
硬度選定は用途によって異なります。実務上は耐摩耗性・加工性・耐食性のバランスを考慮することが必要です。
- 食品機器・厨房機器：加工性優先 → 150〜170HV
- 化学機器・耐摩耗部品：耐摩耗性重視 → 180〜200HV
- 建材・配管：耐食性と加工性のバランス → 160〜180HV
- 装飾品・精密部品：加工性重視 → 150〜160HV
硬度と耐摩耗性・耐食性の関係
SUS304は硬度が高いほど摩耗に強くなりますが、耐食性にはほとんど影響しません。耐食性は主にクロム含有量や表面処理によるため、硬度を上げる際も耐食性は保持されます。
よくある質問
SUS304の硬度はどの範囲で、加工性にどのような影響がありますか？
SUS304の硬度は一般的に150〜200HVで、硬度が高いほど耐摩耗性は向上しますが、切削加工や曲げ加工が難しくなります。用途に応じて最適な硬度範囲を選ぶことが重要です。
SUS304の硬度は測定方法によって違いがありますか？
はい、SUS304の硬度はビッカース硬度(HV)、ロックウェル硬度(HRC/HRB)、ブリネル硬度(HB)などで測定されます。測定方法によって数値が異なるため、目的に合った測定法を選ぶことが必要です。
冷間加工や熱処理でSUS304の硬度はどう変化しますか？
冷間加工では硬度が上昇し、約180〜200HVまで達することがあります。逆に焼鈍（アニーリング）を行うと硬度は150HV程度まで低下し、加工性が向上します。
SUS304の硬度を上げると耐食性は影響しますか？
SUS304の耐食性はクロム含有量や表面処理によって決まるため、硬度を上げてもほとんど影響しません。硬度向上による摩耗耐性と耐食性は両立可能です。
まとめ
SUS304の硬度は150〜200HVが一般的で、用途や加工条件によって最適値は変動します。硬度の測定方法、冷間加工・熱処理による変化、加工性との関係を理解することで、性能・耐久性・加工性のバランスを最適化できます。本記事では、sus304 硬度の選定基準から加工上の注意点まで徹底解説しました。
