347ステンレススチールスタンピング

タイプ 347 ステンレス鋼 347は、400～800℃の温度領域で長期的な耐酸化性を必要とするプロジェクトにおいて、コストと性能のバランスがとれた実用的な選択肢です。

1.347ステンレス鋼とは

347は、ニオブ (コロンビウム) およびタンタル安定化オース テナイト系ステンレス鋼で、クロム炭化物の析出 を抑制し、溶接熱影響部での粒界腐食の感受性を 低減するために開発された。技術者は、部品が繰り返し加熱される高温 に直面することが予想される場合や、溶接後に重 溶体化焼鈍を行なわない溶接が必要な場合に 347を選択する。

2.化学組成、規格および仕様表

347型は、UNS S34700 (EN 1.4550)として規格（AISI/ASTM/UNS）を超えて参照されている。安定剤のニオブとタンタルは炭素を結合し、粒界付近のクロム減少を防ぐ。代表的な組成限界と通常の取引標準範囲を以下に示す。

情報源とデータシートは、安定化の化学的性質と仕様の参照を確認する。

3.機械的特性と熱的特性

以下は、市販されている347ステンレスの代表的な室温での機械的性質と温度挙動である (焼ならし、溶体化処理状態)。値は供給業者および加工方法によって異なるため、プロジェク トで重要な寸法については、工場証明書をご請求く ださい。

注：冷間加工は強度を高めるが延性を低下させ、わずかに磁性を帯びることがある。冷間引抜きや深絞りの場合は、中間焼鈍が必要な場合がある。

4.腐食挙動と高温性能

347は、ニオブが優先的に安定した炭化物を 形成し、徐冷中に粒界でクロム炭化物が形成され ないようにクロムを保護するため、粒界攻撃に耐 える。溶接部品では、この安定化によって鋭敏化 が抑制され、使用中の腐食リスクも軽減され る。高温では、347は多くのサイクルでプレーン304よりも優れた強度と耐酸化性を保持します。800℃以上の長期暴露のためにいくつかの特性の調整とサプライヤーの指導に従うべきである。

腐食環境での実用上の注意：347は、耐塩化物孔食性を優先する場合、316や317のようなモリブデン含有鋼種の代替にはならない。海洋や高塩化物に曝される場合は、モリブデン含有合金を選択する。

5.プレス部品に347を使う理由

スタンピングの利点

• 適度な成形比の深絞りおよび曲げ性能に優れ、高い靭性と延性を持つ。

• 安定化とは、溶接されたスタンピング・サブアセンブリーが、溶接サイクル後に粒界アタックの減少を示すことを意味する。

• 未安定化18-8グレードに比べ、高温下での寸法安定性に優れる。

制限：

• モリブデンを含む鋼種ほど塩化物による孔食には強くない。

• 機械加工は筋状になりやすく、他のオーステナイト鋼と同様に重い工具を必要とする。

6.成形とスタンピングに関する推奨事項

このセクションでは、スタンピング・エンジニアがプレス現場で使用する、現場で証明された推奨事項を明示します。

板厚と典型的な部品範囲

• 347プレスの一般的な板厚：0.3mmから6.0mm。より厚い部分には、予備成形を伴う順送型またはトランスファープレスが必要になることが多い。重量のある部品には、板材からのブランクと二次成形をご検討ください。

ツーリングクリアランスとパンチ形状

• クリアランス：シャーリング作業には、シート厚の6-10%を使用することで、よりきれいなカットとバリの発生を抑えることができます。1mmシートの場合：0.06～0.10mmのクリアランス。

• パンチ半径：破断を最小限に抑えるために、内 半径≧板厚に保つ。半径が小さいと、オーステナイト系合金のエッジ クラックのリスクが高まる。

金型設計と潤滑

• プログレッシブ金型は、大量生産で複雑な形状に適しています。

• 347の加工硬化は緩やかであるため、ストリッパーの設計は過度のスプリングバックを避ける必要があります。

• カジリや工具の摩耗を抑えるため、ステンレ ス用に定格された市販のスタンピング潤滑 剤を使用する。

冷間加工の限界と焼きなまし

• 347は冷間加工によく反応するが、加工硬化する。40-50%の面積減少を超える深絞り加工の場合は、延性を回復させるために中間の溶体化焼鈍を行う。典型的な焼鈍範囲と急冷の手引きは熱処理セクションに続く。

プログレッシブ・フォーミング・シーケンスの例

1. 微細なクリアランスを持つブランキング

2. ピアス＆ライトドロー・プリフォーム

3. 中間のトリミングとアイロンがけ

4. 最終ドローとフランジング

5. 必要に応じてストレス・リリーフまたは溶体化焼鈍を行う。

これらのステップにより、菌株の局在化が最小限に抑えられ、ファーストパス生産での収量が向上する。

7.プレス部品の溶接、熱処理、後加工

347は安定化されているため、溶接後の溶体化 焼鈍を行わなくても、多くの溶接部品は粒界 腐食を避けることができる。しかし、重要な用途や、部品が鋭敏化サイクルに曝 される場合は、以下の方法に従うこと：

• 溶接フィラー：適合する安定化フィラー・ワ イヤ、または347適合ワイヤなどのオーステナイト系フィ ラーを使用する。感受性を再導入するフィラーは避ける。

• 溶接後の熱処理：完全耐食性が要求される場合は、 1010～1193℃（1850～2000°F）の完全溶体化焼鈍の後、 急冷（通常は水焼き入れ）を行うのが標準的である。多くのプレス加工品では、正しいフィラーの選択と冷却のコントロールで十分である。

• 応力除去: 低温の応力除去処理は、歪みを軽減することはできるが、腐食回復のための溶体化焼鈍に取って代わるものではない。

溶接上の注意: 溶接部および熱影響部は、長時間の 高温サイクルにおけるNb(C,N)析出物の粗大 化を評価する必要がある。発電所やクリープが重要な部 品については、供給元の冶金指導に従うこと。

8.表面仕上げ、不動態化、洗浄、めっき

スタンピングの一般的な仕上げ：

• 一般部品用2B冷間圧延仕上げ

• BA（ブライトアニール）反射面用

• No.4つや消し仕上げ（一般消費者用または建築部品用

製造後のクリーニング：

• 酸洗と不動態化処理により、熱変色を除去し、不動態皮膜を復元する。最良の結果を得るには、ASTM A380に準拠した硝酸またはクエン酸による不動態化処理を行う。表面調整により、湿潤環境での耐食性が向上します。

電気メッキまたはコーティング：

• メッキが必要な場合は、メッキサイクルや前処理で汚染物質が捕捉されたり、水素脆化が生じないようにしてください。ステンレス鋼は、通常、慎重な表面活性化処理を必要とする。

9.プレス部品の品質管理と検査プロトコル

製造品質には、寸法検査、冶金学的検証、表面完全性検査を組み合わせる必要がある。推奨される検査

• 受入材料試験報告書（MTR）の検証および証明書のトレーサビリティ。

• 寸法検査：初品、工程内SPC、最終QA。重要な形状にはCMMを使用。

• 非破壊検査：溶接アセンブリーには、染料浸透探傷検査またはX線透視検査を適用する。

• 冶金学的試験：熱安定性や高温での使用が要求される場合は、安定化を確認するために微細構造のチェックと粒界分析を依頼する。

• 腐食試験ASTM A262試験、または重要な使用条件用にカスタマイズされた粒界腐食試験。

10.コスト要因、調達、リードタイム、調達チェックリスト

347プレスの価格と納期を決定する要因：

• 原料市場価格：ニッケルとニオブの含有量は304に比べて単価に影響する。

• シートの厚みと幅：大きなコイルはユニット・メリットがある。

• 金型の複雑さ：順送り金型の償却は、少量生産の部品当たりのコストに影響する。

• 表面仕上げと後処理：BA仕上げ、不動態化処理、メッキはコストを増加させる。

• 証明書と試験：要求される冶金証明書と試験は、時間とコストを増加させる。

バイヤーのための調達チェックリスト

• UNS/EN グレードと工場証明書の要件を確認する。

• 必要な表面仕上げと公差をGD&Tで指定する。

• 予想される生産量と必要なリードタイムを提示すること。

• ベンダーがサブアセンブリを供給する場合は、溶接または組立の範囲を明確にする。

• 完全な文書による初品検査（FAI）のサンプルを請求する。

11.比較決定表：347 対 一般的オーステナイト系鋼種

この表を使用して、グレードの選択をサービス要件にすばやく適合させます。

12.代表的なアプリケーションと短いケースノート

• 断続的な高温と耐酸化性が要求される排気および炉部品。

• 安定化により溶接後の粒界腐食が減少するボイラーおよび熱交換器部品。

• 石油化学高温配管継手および溶接が頻繁に行われる場合のプレスフランジ。

事例紹介：発電所の改修工事では、成形精度と高温安定性の両方が要求されるチューブシートカラーやダクトに347プレスが使用される。サプライヤーは、店内での熱処理を制限するため、しばしば溶体化処理されたブランクを提供します。

13.実用的なスタンピング設計チェックリスト（エンジニアとバイヤー向け）

• 金型レイアウトのためのフラットパターンプリントと最終的な部品の向きを提供する。

• フィーチャーごとに最小半径と最大描画深さを指定する

• 要求される引張および降伏目標、冷間加工限界の宣言

• バフ仕上げや厳しい公差が必要な表面を特定する

• スタンピングまたは溶接後に最終熱処理または不動態化が必要かどうかを明確にする。

14.工程パラメータと代表的な公差の表

表A：推奨クリアランスとパンチ半径

表 B: 達成可能な代表的公差（量産順送金型）

注：公差は、厚さ、部品サイズ、プレス能力によって異なります。

15.環境、リサイクル、持続可能性への配慮

347はニッケルやニオブのような合金成分を多く含ん でおり、リサイクル価値を高めている。ステンレスのスクラップは成熟しているため、 持続可能性認証が必要な場合は、再生材含有量 を主張するための工場証明書の添付を指定する。リサイクルは、ライフサイクルコストを削減し、 循環型製造を支援する。

16.よくある質問（FAQ）

1. 347は深絞り部品に使えますか？
   多くの用途に使用できる。極端なドローには中間アニールを含む。推奨される最大ドロー比については、ダイスメーカーおよびサプライヤーに問い合わせること。

2. 347は、高塩化物サービスにおいて316の代用品として適していますか？
   No.316にはモリブデンが含まれており、塩化物による孔食に対してより優れた耐性を発揮します。海洋環境には316またはそれ以上のMo合金を使用する。

3. プレス347アッセンブリーに溶接後焼鈍は必要ですか？
   多くの場合、安定化のため必要ないが、完全な耐食性が重要な場合は、溶体化処理後に急冷することが推奨される。

4. 347プレスにはどのような表面仕上げが可能ですか？
   標準仕上げは2B、BA、No.4。カスタム研磨と電解研磨も可能です。注文書で仕上げとRa値を指定してください。

5. 冷間加工は機械的特性にどのような影響を与えるのか？
   冷間加工は、延性を低下させ る一方で、強度と硬度を高める。高い成形性が必要な場合は、スプリングバックの可能性と焼きなまし工程を考慮して計画する。

6. 347は成形後に磁気を帯びるのか？
   一般に焼鈍状態では非磁性であるが、冷間加工が施されるとわずかに磁性を示すことがある。

7. 工場にはどのような証明書を要求すべきですか？
   工場試験証明書（MTR）、UNSグレードの確認、熱処理記録、プロジェクトで重要な部品の化学分析を依頼する。

8. 347は電気メッキや粉体塗装ができますか？
   はい。適切な前処理と不動態化は、接着と長寿命を達成するために不可欠です。

9. 347の大量プレス加工にはどのような金型材料が推奨されますか？
   カジリを最小限に抑えるため、表面仕上げを研磨し、強固なストリッピングシステムを備えた硬化工具鋼を使用する。摩耗サイクルに基づいて工具を交換または再調整する。

10. 347は特別な保管や取り扱いが必要ですか？
    交差汚染や汚れを避けるため、炭素鋼と区別し、清潔で乾燥した状態で保管する。化粧仕上げが必要な場合は、保護フィルムを貼る。

17.MWalloysはどのように347ステンレス鋼スタンピングプロジェクトをサポートしていますか？

MWalloys社は、347ブランクコイルと安定化シートを供給し、金型と順送金型設計サービスを提供し、工場証明書による完全なトレーサビリティを提供します。100%の工場価格優位性と、熱処理、不動態化処理、組立を含むカスタム加工オプションを提供します。お見積もりは、図面、必要な仕上げ、数量、納期をお送りください。詳細なDFMレポートと金型費用内訳を作成いたします。

18.最終的な技術的提言

• 粒界腐食に対する優れた耐性を必要とする溶接高 温プレス材には347を選択し、完全溶体化焼鈍が必 要かどうかを指定するよう買い手に要求する。

• 塩化物を含む環境では、代わりにMo含有グレードを選ぶ。

• 金型寿命と部品単価を最適化するために、スタンピングサプライヤーと早期にDFMコラボレーションを行います。