SUS304 と SUS301 の違いをやさしく解説:用途・強度・加工性の使い分けまで

SUS304 と SUS301 の違いをやさしく解説:用途・強度・加工性の使い分けまで

「SUS304 と SUS301、どちらもオーステナイト系ステンレスなのに何が違うの?」という疑問をよく耳にします。数字が近いため混同されがちですが、炭素量・ニッケル量の差から生まれる性質の違いは実際の設計・加工に大きく影響します。このページでは2つの鋼種をわかりやすく比較します。

① JIS 記号の読み方と位置づけ

SUS 3 0 4 Steel Use Stainless シリーズ番号 3xx=オーステナイト系 個別番号 04=標準組成 SUS 3 0 1 Steel Use Stainless シリーズ番号 3xx=オーステナイト系 個別番号 01=低 Ni・高加工硬化

図1:JIS 記号の構造(SUS304 と SUS301 は同じ 3xx 系オーステナイト系)

② 化学成分の違い

SUS304(標準オーステナイト)
C(炭素)≤ 0.08 %
Cr(クロム)18.00〜20.00 %
Ni(ニッケル)8.00〜10.50 %
Si≤ 1.00 %
Mn≤ 2.00 %
SUS301(低 Ni・高加工硬化型)
C(炭素)≤ 0.15 %(304 の約 2 倍)
Cr(クロム)16.00〜18.00 %
Ni(ニッケル)6.00〜8.00 %(304 より少ない)
Si≤ 1.00 %
Mn≤ 2.00 %
💡 成分差の設計意図

SUS301 は SUS304 よりも Ni を少なく・C をやや多くした設計です。Ni が少ないとオーステナイトが不安定になり(Md30 が高くなり)、冷間加工で加工誘起マルテンサイト変態が起きやすくなります。これを逆手に取り、加工硬化を積極的に利用して高強度化するのが SUS301 の設計思想です。

③ 機械的性質の比較

性質SUS304(固溶化処理)SUS301(固溶化処理)SUS301-H(硬質材)
引張強さ(MPa)520 以上520 以上860〜1130
耐力 0.2%(MPa)205 以上205 以上515〜930
伸び(%)40 以上40 以上25〜8(加工度で変化)
硬さ(HBW)187 以下187 以下260〜390
加工硬化性中程度大きい
Md30 目安(°C)+10〜+30+60〜+90
⚠ SUS301 の調質記号:SUS301 は JIS G 4313(ばね用)に規定された調質区分があります。1/4H(クォーターハード)・1/2H・3/4H・H(ハード)・EH(エクストラハード)と加工硬化の程度を規定しており、固溶化処理状態から冷間圧延するほど強度が上がります。

図2:SUS304 vs SUS301 性能レーダーチャート(相対比較)

④ 加工硬化のしくみ:なぜ SUS301 は加工で強くなるのか

SUS304 素材 オーステナイト 安定 冷間加工 SUS304 加工後 ほぼオーステナイト維持 加工硬化:中程度 SUS301 素材 オーステナイト 冷間加工 SUS301 加工後 マルテンサイト多量発生 超高強度(H 材) 引張強さ 860〜1130 MPa → ばね・精密部品に活用

図3:加工硬化の差:SUS304 は安定、SUS301 はマルテンサイト変態で急激に強度上昇

⑤ 耐食性・溶接性・磁性の比較

特性SUS304SUS301コメント
耐食性高い(優)やや低い(Cr・Ni 少)屋外・塩水環境では SUS304 が有利
溶接性優良やや注意(C 高い)SUS301 は溶接後の鋭敏化リスクあり
磁性(固溶化処理後)非磁性非磁性加工後は SUS301 のほうが磁石がつきやすい
加工誘起磁性中程度大きいSUS301-H は強磁性に近くなる
コスト(概算)基準ほぼ同等〜やや安Ni 含有量が少ないため微妙に安いこともある

⑥ JIS・海外規格対応表

JISASTM/AISIEN(欧州)GB(中国)系統
SUS304304 / S304001.4301 / X5CrNi18-1006Cr19Ni10オーステナイト・汎用
SUS301301 / S301001.4310 / X10CrNi18-812Cr17Ni7オーステナイト・高加工硬化型
SUS301LSUS301 の低炭素版(JIS 独自)
SUS301J1N 添加で強度と溶接性を両立(JIS 独自)

⑦ 用途別の使い分け

🔄 ばね・弾性部品

SUS301-H(ハード材)が最適。加工硬化で得た高強度・弾性を活かし、板ばね・コイルばね・クリップ・端子バネに広く使用されます。

🚝 鉄道車両・建築パネル

SUS301L は新幹線の外板に使われてきた実績があります。高強度と溶接性のバランスが要求される大型構造体向けです。

🍽 厨房・食品機器

耐食性と溶接性の優れる SUS304 が標準。腐食性環境での長期使用・頻繁な洗浄が必要な用途には SUS304 を選びます。

🖨 精密電子部品

SUS301 の薄板・調質材は、カメラシャッター羽根・HDD 部品・コネクタの接触ばねなど精密薄板ばねに採用されます。

🔧 一般機械部品・配管

加工硬化が不要で耐食性重視なら SUS304 一択。配管・フランジ・タンク・溶接構造物の汎用グレードです。

まとめ:SUS304 と SUS301 で押さえておきたいこと

  • SUS301 は SUS304 より Ni が少なく(6〜8% vs 8〜10.5%)、C がやや多い(≤0.15% vs ≤0.08%)
  • この差により SUS301 はオーステナイトが不安定で、冷間加工で加工誘起マルテンサイトが大量に生じる
  • SUS301-H(ハード材)は引張強さ 860〜1130 MPa と、固溶化処理状態(520 MPa)の約 2 倍に達する
  • SUS301 の高強度を活かす用途:板ばね・精密ばね・クリップ・鉄道車両外板
  • SUS304 が有利な用途:耐食性重視の配管・タンク・食品機器・溶接構造物
  • どちらも固溶化処理後は非磁性だが、SUS301 は加工後に磁石がつきやすくなる
  • SUS304 の国際対応:ASTM 304 / EN 1.4301。SUS301 の国際対応:ASTM 301 / EN 1.4310

SUS304, SUS301, ステンレス鋼, オーステナイト系, 加工硬化, ばね用ステンレス, 加工誘起マルテンサイト, 耐食性, JIS G 4313, 高強度ステンレス, 材料選定

コメント

タイトルとURLをコピーしました