オーステナイト系とマルテンサイト系ステンレス鋼：構造・特性・用途の違いを設計視点で読み解く
オールステンナイトとマルテンサイトの違いを徹底解説｜用途・特性・選び方ガイド
ステンレス鋼には多くの種類がありますが、特にオールステンナイトとマルテンサイトの違いは、設計や製造現場で非常に重要です。耐食性や強度、加工性に差があり、用途によって最適な選択が異なります。本記事では両者の構造・特性・用途を徹底解説し、失敗しない材料選びのポイントを詳しく紹介します。
オールステンナイト系ステンレス鋼とは
オールステンナイト系は、クロムとニッケルを主成分としたステンレス鋼で、耐食性に優れ、靭性が高いのが特徴です。常温で安定したオーステナイト組織を持ち、機械加工や板金加工がしやすい利点があります。高温環境下でも結晶構造が安定しているため、化学プラントや食品機械で広く使用されます。
耐食性に関してはJISでも解説されており、塩分や酸性環境に強い特性が確認されています。
代表的な材質と用途
- SUS304：家庭用品や厨房機器、化学機器に最適
- SUS316：海水環境や耐薬品性が必要な装置に使用
加工性が高く、冷間加工でも割れにくいため、複雑形状の部品製作に向いています。「オールステンナイトの特徴」に関して解説」で詳しく解説しています。
マルテンサイト系ステンレス鋼とは
マルテンサイト系は、強度と硬度に優れたステンレス鋼で、熱処理によって性能を大きく変化させることが可能です。クロム含有量が高く、硬化性がありますが、耐食性はオーステナイト系より劣ります。
代表的な材質と用途
- SUS410：刃物、バルブ部品、軸受け
- SUS420J2：工具や精密機械部品
マルテンサイト系は熱処理後に高硬度を持つため、摩耗や衝撃に強い特性があります。「マルテンサイト系の特性」に関して解説」で詳しく解説しています。
オールステンナイトとマルテンサイトの違いを比較
| 特性 | オールステンナイト系 | マルテンサイト系 |
|---|---|---|
| 結晶構造 | 常温でオーステナイト構造 | 熱処理でマルテンサイト構造化 |
| 耐食性 | 高い | 中程度〜低い |
| 強度・硬度 | 中程度 | 高い（熱処理で調整可能） |
| 加工性 | 良好 | やや難しい |
| 用途 | 化学機械・食品機械・建材 | 刃物・軸受・工具 |
このように、両者の違いは耐食性・強度・加工性・用途で明確に区別されます。「用途別の選び方」に関して解説」で詳しく解説しています。
選び方のポイント
材料選定では、使用環境や求められる性能によって選ぶ必要があります。耐食性が重要な場合はオールステンナイト系、摩耗や強度重視であればマルテンサイト系が適しています。
- 食品や化学プラント：オールステンナイト系
- 刃物や軸受、工具部品：マルテンサイト系
- 加工の容易さ：オールステンナイト系
- 熱処理による強度調整：マルテンサイト系
具体的な活用シーンは、「材料選定の基準」に関して解説」で詳しく紹介しています。
よくある質問
オールステンナイト系は耐食性と加工性に優れ、化学機械や食品機械に適しています。一方、マルテンサイト系は熱処理によって高硬度を得られ、刃物や工具部品向けです。
使用環境や求められる性能に応じて選定するのが基本です。耐食性重視ならオールステンナイト系、強度や摩耗耐性重視ならマルテンサイト系がおすすめです。
代表的な材質はSUS304やSUS316で、家庭用品や厨房機器、化学装置、海水環境に適しています。
まとめ
オールステンナイト系とマルテンサイト系はそれぞれ異なる特性を持つステンレス鋼です。耐食性や加工性に優れるオールステンナイト系、強度・硬度に優れるマルテンサイト系、用途に応じて正しく選択することが重要です。選び方を誤ると部品寿命や性能に大きく影響するため、用途と性能を明確に理解した上で選定しましょう。
さらに詳しい材質ごとの特性や応用事例については、「ステンレス鋼材の種類」に関して解説」で詳しく解説しています。
