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Stainless Steel Strip for Springs

ばね用ステンレス鋼
SUS301, 304, 631, 632J1, 420J2

製品概要

JIS G 4313に規定される材料で、冷間加工や熱処理で高い強度を得られることからばね用途として使われます。当社では、SUS301、SUS304、SUS631、SUS632J1、SUS420J2の5つの鋼種を取り扱っており、用途や目的、要求特性に応じて鋼種を選定いただけます。
当社では、ステンレス箔をはじめ、一般的に流通していない仕様(板厚や調質)も小ロットから受注生産しておりますので、最適な状態でのご提供が可能です。

主な用途

シートベルト等の自動車部品のゼンマイやばね、タクティールスイッチ、メンブレンスイッチ、時計、文房具 など

対応可能形状

製造可能寸法

板厚: 0.010~2.5mm ※鋼種による

幅 : 3~300mm

鋼種の特徴

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系統 鋼種 特徴
オーステナイト系 SUS301 オーステナイト系ステンレス鋼の強い加工硬化特性や耐食性を持ち汎用性の高い鋼種です。
  • 耐食性に優れているためメッキや塗料などの表面処理の必要がなく、かなり悪い環境でも使用できます。
  • 300℃位までの使用に耐えることができます。
  • 銅合金系のばね材に比べて比重が軽く、弾性率が高いため軽量化が可能です。
  • 冷間圧延による製品のため方向性が強くなります。
  • 電気抵抗が高いです。
  • 溶接、蝋付がやや難しくなります。
  • 同じばね性でも引張強さが高いため、加工がしにくくなります。
SUS304
析出硬化系 SUS631
(17-7PH)
熱処理によって硬度を高めることができる析出硬化系ステンレス鋼の代表的な鋼種ですが、比較的流通量が少ないため入手しにくい材料です。 A材(固溶化熱処理)はオーステナイト相で軟質のため、他の鋼種と比較し複雑な加工が可能ですが、その後の熱処理が2回必要となるため、やや手間がかかります。 C材(冷間圧延)は冷間加工により適当な硬さに仕上げてご提供いたします。A材と比較し、複雑な加工はできませんが、最適な状態で熱処理を施すことで、高炭素マルテンサイト系の焼入材に次ぐ強度を得ることもできます。
SUS632J1
(15-7PH)
SUS632J1は、固溶化熱処理状態でもマルテンサイト相のため強度が高く、方向性を悪くするような冷間加工を行わなくてもある程度の強度が得られます。析出硬化熱処理も1回なのでごく簡単です。 溶接部における強度差が少ないため、スチールベルトなど、溶接がある用途に使われることもあります。
マルテンサイト系 SUS420J2 SUS420J2は、炭素(C)含有量を高めているため、焼入れ焼戻しの熱処理により硬化できる材料です。 当社の焼鈍仕上げ状態では、炭化物が完全に球状化しているため、加工も容易に行え、焼入れ性にも優れます。
  1. 耐摩耗性、耐熱性の用途に向いています。

    耐磨耗用途のステンレス鋼として最適の鋼種で、焼戻抵抗が高く耐熱用用途にも使用可能です。

  2. 機械的・物理的な方向性が少ない。

    組織変態による硬化のため、圧延で硬化させるオーステナイト系ばね材と比較して機械的・物理的な方向性が少なくなります。

  3. 厚さや幅の節約できます。

    マルテンサイト系ステンレス鋼のため、非鉄系やオーステナイト系ばね材と比較してヤング率が高く、板ばねの厚さや幅の節約が可能です。

規格

当社では特に指定のない場合、JIS規格に準拠して製造いたします。相当する海外規格は参考となります。

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鋼種名 日本 アメリカ 欧州規格 国際規格
JIS G4313 UNS AISI/ASTM EN ISO
SUS301 SUS301 S30100 301 1.4319 X5CrNi17-7 
SUS304 SUS304 S30400   304  1.4301  X5CrNi18-10
SUS631
(17-7PH)
SUS631 S17700 631 1.4568 X7CrNiAl17-7
SUS632J1
(15-7PH)
SUS632J1 - - - -
SUS420J2 SUS420J2 S42000 420 1.4028
1.4034
X30Cr13
X30Cr13

化学成分

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鋼種名 C Si Mn P S Cr Ni Mo Fe その他
SUS301 ≦0.15 ≦1.00 ≦2.00 ≦0.045 ≦0.030 16.00~18.00 6.00~8.00 - Bal. -
SUS304 ≦0.08 ≦1.00 ≦2.00 ≦0.045 ≦0.030 18.00~20.00 8.00~10.50 - Bal. -
SUS631
(17-7PH)
≦0.09 ≦1.00 ≦1.00 ≦0.040 ≦0.030 16.00~18.00 6.50~7.75 - Bal. Al 0.75~1.5
SUS632J1
(15-7PH)
≦0.09 1.00~2.00 ≦1.00 ≦0.040 ≦0.030 13.50~15.50 6.50~7.75 - Bal. Cu 0.40~1.00
Ti 0.20~0.65
SUS420J2 0.26~0.40 ≦1.00 ≦1.00 ≦0.040 ≦0.030 12.00~14.00 ≦0.60 - Bal. -

物理的性質

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鋼種名 密度
[g/cm3
比熱
[J/(kg・K)]
電気抵抗
[μΩ・cm]
ヤング率
[GPa]
熱膨張係数
[×10-6/K]
熱伝導率
[W/(m・K)]
融点
[℃]
磁性
SUS301 7.93 502 72 193 16.9
(0~100℃)
16.3 1380~1420 固溶化熱処理状態では非磁性ですが、加工により弱い磁性を持つようになります。
SUS304 7.90 502 72 193 17.3
(0~100℃)
16.3 1380~1420 固溶化熱処理状態では非磁性ですが、加工により弱い磁性を持つようになります。
SUS631
(17-7PH)
7.81 420 79 200 15.3
(25~100℃)
16.3
(100℃)
1414~1447 固溶化熱処理状態では非磁性ですが、加工により磁性を持つようになり、析出硬化処理後はかなり強い磁性を示すようになります。
SUS632J1
(15-7PH)
7.74 502 100 196 10.9
(0~100℃)
15.9
(100℃)
- 磁性あり
SUS420J2 7.75 460 55 200 10.3
(0~100℃)
24.7 1454~1510 常時磁性あり

機械的性質

SUS301、SUS304

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  素材状態 析出硬化処理後 曲げ加工性
鋼種 調質記号 硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
バネ限界値
[MPa]
硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
バネ限界値
[MPa]
SUS301 1/4H 250≦ 860≦ 25≦ - 253≦ 880≦ 20≦ - 1tR90°曲げ可能
1/2H 310≦ 930≦ 10≦ (315≦) 315≦ 960≦ 8≦ (390≦) 2tR90°曲げ可能
3/4H 370≦ 1130≦ 5≦ (390≦) 380≦ 1175≦ 4≦ (540≦) 2.5tR90°曲げ可能
H 430≦ 1320≦ - (490≦) 440≦ 1400≦ - (655≦) 注)4tR90°曲げ可能
EH 490≦ 1570≦ - (590≦) 505≦ 1665≦ - (785≦) -
SEH 530≦  1740≦   (650≦) 550≦ 1840≦   (590≦) 注)2tR90°曲げ可能
SUS304 1/2H 250≦ 780≦ 6≦ (275≦) 255≦ 805≦ 4≦ (315≦) 2tR90°曲げ可能
3/4H 310≦ 930≦ 3≦ (335≦) 320≦ 970≦ 2≦ (430≦) 2.5tR90°曲げ可能
H 370≦ 1130≦ - (390≦) 385≦ 1195≦ - (590≦) 注)2tR90°曲げ可能
SUS304/SUS301の圧延加工と機械的性質の相関図

図 SUS304/SUS301の圧延加工と機械的性質の相関図

SUS631(17-7PH)

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  素材状態 析出硬化処理後
鋼種 状態 調質記号 硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
V曲げ
0.5t
W曲げ
1.0t
熱処理記号 硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
耐力
[MPa]
バネ限界値
[MPa]
SUS631 A材 BA, 2B ≦200 ≦1030 20≦ R90° R90° TH1050 345≦ 1140≦ 960≦ -
RH950 392≦ 1230≦ 1030≦ -
C材 1/2H 350≦ 1080≦ 5≦ 1.5t R90° 2.0t R90° CH 380≦ 1230≦ 880≦ 635≦
3/4H 400≦ 1180≦ - - - 450≦ 1420≦ 1080≦ 835≦
H 450≦ 1420≦ - - - 530≦ 1720≦ 1320≦ 980≦
EH 480≦ 1620≦ - - - 560≦ 1900≦ 1570≦ -

SUS632J1(15-7PH)

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  素材状態 析出硬化処理後
鋼種 状態 硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
SUS632J1 1/2H ≦350 ≦1200 1250≦ 400≦ 1300≦ 1200≦
3/4H ≦420 ≦1450 1500≦ 480≦ 1550≦ 1400≦

SUS420J2

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  素材状態 焼入れ焼戻し後(参考値)
鋼種 状態 硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
伸び
[%]
硬さ
[HV]
引張強さ
[MPa]
SUS420J2 焼鈍仕上 150~200 540~655 1250≦ 350~550 1400~2000
強圧延仕上 280~320 880~1030 1~3

異方性

ばね用ステンレス鋼は、冷間圧延によって製造されていますので、必然的に異方性を有しています。
ゆえにばね性の高いものほど圧延率が高いため異方性も強くなりますので、ご使用に際しては異方性を考慮されることが必要であります。一般に強度(引張強さ、ばね限界値、降伏点、弾性率等)は圧延方向に直角な方向が強く、平行な方向が最も弱くなります。伸びはその逆の傾向を示します。従って曲げ加工は、曲げ軸が圧延方向に直角ないしは45°方向位までに収まるように材料取りに当たってご注意ください。
また強度の高い材料ほど靭性が乏しくなり、スプリングバックが大きくなりますので、加工条件を十分ご検討の上ご使用ください。

熱処理

低温焼鈍

SUS301やSUS304は圧延のままでも使用できますが、強いバネ性をご希望の場合は部品加工後400℃位で低温焼鈍を施されることをおすすめします。
低温焼鈍の効果は下図の通りです。熱処理の詳細条件については各鋼種ページをご覧ください。


低温焼鈍の効果(HT:Heat Treatment)

図 低温焼鈍の効果(HT:Heat Treatment)

析出硬化処理

SUS631とSUS632J1は熱処理により化合物を析出させて硬化することができる鋼種です。
熱処理の詳細条件については各鋼種ページをご覧ください。

焼入れ焼戻し

SUS420J2は焼入れ焼戻しによる硬化が可能です。
熱処理条件については、SUS420J2のページをご覧ください。



なお、当社では焼入れ焼戻し済みの材料もご提供可能です。

焼入れステンレス鋼│SUS420J2, RB-S, RB-X

TOKKINの特長

当社では以下のような対応が可能です。

  • 極薄箔

    板厚0.010~0.099mmの製造も可能です。

  • 高いばね性

    当社ではSUS301-EH、SEHといった焼入鋼に匹敵する高硬度、バネ性の強い材料を製造することが可能です。高硬度でも加工による割れが起きにくく、お客様にご好評頂いています。他にも受注生産なので、 一般的な3/4H材はもちろんのこと、それ以外の硬さにも柔軟に調整いたします。

  • 小ロット

    受注生産でも最小ロット100㎏~対応しています。(より少ないロットもご相談に応じます)

  • 表面肌

    ブライト仕上(光沢肌) やダル仕上(梨地肌)をお選び頂けます。

関連ページ

ステンレス箔(SUS箔)

当社ではステンレス箔材(板厚0.10mm未満)を製造しています。

非磁性ステンレス鋼

冷間加工でマルテンサイトが誘起されにくいよう調整された鋼種で、加工後も非磁性を維持できる材料です。

焼入れステンレス鋼

予め焼入れ焼戻しを施したステンレス鋼ですので、お客様で熱処理せずにご使用いただけます。

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