最大硬度、優れた耐摩耗性、長い刃先保持力を必要とする用途（ベアリング部品、高級ナイフ、ボールベアリング）には、通常440Cが適しています。コスト重視の部品、製造が容易な部品、日常環境での一般的な耐食性に優れた部品、極端な硬度が要求されない部品には、3Cr13（30Cr13/中国産3Cr13とも呼ばれる）が好まれることが多い。耐摩耗性/エッジ性能が必要で、より高いコストと難しい加工を許容できる場合は440Cを選択し、予算、溶接性/研磨性、適度な耐食性がより重要な場合は3Cr13を選択する。
3Cr13鋼と440Cステンレスの比較
| 属性 | 3Cr13 (30Cr13) | 440C (uns s44004) |
|---|---|---|
| 典型的なカーボン | ~0.26-0.35% | ~0.95～1.20% |
| クロム | ~12-14% | ~16-18% |
| 代表的な焼入れ可能HRC | ~48～55ドル（T/T後） | ~58-60（T/T後） |
| 摩耗/エッジ保持 | 中程度 | 高い |
| 耐食性 | 良好（ステンレス） | 中程度から良好（仕上がりによる） |
| 加工性／研削性 | より簡単に | より硬い（工具の摩耗） |
| 溶接性 | 可（慎重にコントロール） | より難しい（下処理をしないと割れやすい） |
| 代表的な用途 | キッチン用品、低価格ブレード、シャフト、ファスナー | 高級ナイフ、ベアリング、バルブ/シャフト部品 |
| 一般的なコスト | より低い | より高い |
(以下の表は、これらの数字を拡大し、主要なデータシートを引用したものである）。
化学組成と規格
公式／公称構成
| エレメント | 3Cr13（一般的な中国の呼称30Cr13） | 440℃（標準仕様） |
|---|---|---|
| カーボン（C） | 0.26～0.35%（公称～0.30%） | 0.95 - 1.20% |
| クロム（Cr） | 12.0 - 14.0% | 16.0 - 18.0% |
| マンガン (Mn) | ≤1.00% | ≤1.00% |
| ケイ素 (Si) | ≤1.00% | ≤1.00% |
| リン (P) | ≤0.04% | ≤0.04% |
| 硫黄 (S) | ≤0.03% | ≤0.03% |
| ニッケル（Ni） | ≤0.60% | トレース / 指定なし |
| モリブデン (Mo) | - | 0.75%まで（スペックによる） |
情報源出典：3Cr13の中国データシートおよび440Cの業界データシート（Carpenter/Rolled Alloys/Upmet）。これらのデータシートは、組成に関する業界の基準であり、2つの鋼種間の比較を可能にする。
規格と同等品
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3Cr13 は、中国のマルテンサイト系ステンレスの呼称である。 30Cr13)で、ヨーロッパに近い。 X30Cr13 / 1.4028 また、420ファミリーの廉価版（例：一部のサプライヤーでは420J2）もある。
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440C はAISI/UNSマルテンサイト系ステンレ ス (UNS S44004 / AISI 440C)であり、ASTM/EN/JISの国際 規格に登録されている。
微細構造と冶金学（金属中の数値が意味するもの）
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3Cr13も440Cもマルテンサイト系ステンレス鋼である。 つまり、焼き入れと焼き戻しを繰り返す間に、オーステナイトからマルテンサイトに変化するように設計されている。つまり 高炭素 440Cでは、マルテンサイト硬化能と炭化物形成（より優れた耐摩耗性の主な理由）がはるかに多く供給されるのに対し、3Cr13では、炭化物の少ないマルテンサイト・マトリックスが形成されるため、ピーク硬度が低くなる。
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カーバイドは重要だ。 440Cでは、より高い炭素とクロムが、耐摩耗性を提供するクロム炭化物（化学と熱処理に応じてM23C6/M7C3タイプ）の形成を引き起こす。3Cr13では、炭化物の体積分率がはるかに低く、研磨性は向上するが、長期的な刃先の保持と耐摩耗性が低下する。
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焼入れ性と断面寸法。 440Cは、特にMoを少量添加した仕様もあるが、中程度の板厚で高硬度を達成できるが、歪みや割れを避けるために管理された急冷が必要である。3Cr13は、薄肉部での貫通硬化に優れ、大量 生産での熱処理が容易で不合格品も少ない。
機械的性質、硬度、熱処理
代表的な機械的性質の範囲
| プロパティ | 3Cr13 (焼入れ・焼戻し) | 440C（焼き入れ＆焼き戻し） |
|---|---|---|
| 引張強さ（MPa） | ~600～900MPa（調質によって異なる） | ~900～1400MPa（HRCが高いほど高い） |
| 降伏強さ（MPa） | ~350-700 MPa | ~700-1200 MPa |
| 硬度（HRC） | ~48-55（一般的なショップの目標：ブレードのHRC 48-52） | ~58-60（カット／ボール／バルブの典型的な例） |
| エロンゲーション（%） | 気性により8-20% | 気性により6-15% |
最終的な値は、正確な熱処理サイクル (オーステナイト化温度、クエンチ媒体、焼戻し温度/時間) に大きく依存する。440Cについては、データシートによると、適切な熱処理後、一般的なステンレス合金の中で最も高い硬度に達することができる。
熱処理に関する注意事項
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3Cr13典型的なオーステナイト化：～1000～1050℃、部品サイズに応じて油/水で急冷し、適度な温度で焼戻しして希望のHRCにする。過度の割れを起こさずに焼戻しが容易。
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440C靭性を向上させながら目標HRCに達す るため、複数の調質材を用いて高温で調質する。440Cは不適切な焼入れ／焼戻しに敏感で、応力除去を行わないと溶接部に亀裂が入ることがある。
耐食性と表面仕上げ
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3Cr13 オファー 優れた耐食性 クロムを含有し、炭化物の生成が少ないため（局所的なクロムの減少を抑える）、大気中や多くの穏やかな腐食環境でも使用できます。そのため、キッチンツール、アウトドア用品、汎用部品に適している。
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440C 提供する 適度な耐食性高クロムであることは助かるが、炭化物を 形成する高炭素はマトリックス・クロムを局部的 に減少させるため、加工や仕上げが不十分な部 品では、304などの低炭素ステンレスよりも耐孔食 性が低下する可能性がある。よく研磨され、不動態化処理された440Cの部 品では、耐食性は多くの環境(淡水、食品との接触 に注意)で許容できるが、塩化物を多く含む場 合や海洋環境では、オーステナイト系鋼種よりも 理想的ではない。
実践的なポイント 440Cは、最高の耐食性を得るために、最終加工後に高度に研磨し、不動態化処理する必要がある。湿潤／海洋用途では、摩耗性能が最重要でない限り、別の鋼種（フェライト系／オーステナイト系）を検討すること。
耐摩耗性、刃先の保持、シャープニング
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エッジ保持力＝関数（炭素＋炭化物分布＋硬度）。 440Cは、3Cr13のおよそ3倍の炭素を含み、より硬いクロム炭化物を形成する。 より長くエッジを保つ で、より効果的に磨耗に耐える。これが、刃物メーカーやベアリング・エンジニアが、高負荷のかかる刃先や転がり面に440Cを使用する理由です。
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シャープネスのトレードオフ： 440Cは研ぎにくく、砥石や研磨ベルトを早く鈍らせる。3Cr13は研ぎやすく、現場での再研磨が容易である。
加工性、溶接性、表面仕上げ
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機械加工性： 3Cr13は、一般的に機械加工と研削が容易で、一般的な機械加工装置では工具摩耗が少なく、表面仕上げが良い。440Cは研磨性があり（炭化物）、硬いため、生産用工具はより硬いステンレス用に指定する必要があり（CBN、超硬チップ）、送り/速度を適合させる必要がある。
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溶接： どちらもマルテンサイト系で、割れを避けるた めには溶接前後の熱処理が必要である。溶接が主な要件である場合は、別の鋼種 （316L、17-4PHなど）の方がよい。
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研磨／表面仕上げ： 3Cr13は光沢仕上げによく研磨される。440Cは卓越した鏡面仕上げが可能だが、炭化物のために時間がかかる。
代表的な用途（および各グレードが使用される理由）
3Cr13 一般的な使用例
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耐食性と研磨性が求められるが、刃先の極端な寿命は重要でない、低価格の包丁、調理器具、カトラリー。
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シャフト、ファスナー、トリム、装飾金物、経済的な加工でステンレス性能を必要とする部品。
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大量生産される消費財は、不良品率が低く、金型が安価であることが重要である。
440C 一般的な使用例
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刃先を長く保つ必要があるナイフの刃（一部の高級フォールディング・ナイフとフィックスド・ブレード）。
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ベアリングレース、バルブ部品、ボール/ローラー部品、摩耗リングなど、高い硬度と耐摩耗性が要求される用途。
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高い繰返し荷重と摩耗を受ける精密工業部品。
コスト、調達、供給に関する考慮事項
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原材料費： 440Cは、合金含有量が高く、加工が厳しく、熱処理がより厳しいため、通常より高価である。3Cr13は、安価なマルテンサイト系ステンレス鋼として位置づけられる。
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加工費： 440Cは、機械加工、研削、熱処理のコストを増加させる（除去速度の低下、工具摩耗の増加、焼き戻しサイクルの増加）。予算の見積もりには、熱処理が厳密に管理されていない場合、余分な仕上げ時間と高いスクラップリスクを含める必要があります。
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供給する： どちらの鋼種も、一般的なステンレ ス供給業者から広く入手できるが、ベアリング 用の高品質棒材／鍛造材の440Cは、QCが厳 格な工場から供給されることが多い。
選び方
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主な要件が 刃先の寿命 / 耐摩耗性 / 硬度 → 440C.
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主な要件が 低コスト / 製造が容易 / 一般的な耐食性 → 3Cr13.
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必要な場合 両方 耐食性と適度な磨耗が必要だが、440Cは買えない。 熱処理最適化 の3Cr13を使用する。 表面硬化オーステナイト系ステンレス鋼 または コーティング 代替案として
テストと品質管理（POに何を明記するか）
重要部品の最小試験項目：
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製粉証明書（化学組成） - グレードとバッチ番号。
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硬度試験（ロックウェルHRC）-サンプルの位置と許容範囲。
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高摩耗部品の組織検査（ボイド、炭化物、許容マルテンサイト率）。
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非破壊検査（該当する場合）：染料浸透探傷剤、大型部品のUT。
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表面粗さと研磨基準（Raまたは鏡面）。
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腐食試験（塩水噴霧または孔食の可能性）は、環境が要求する場合のみ行う。
ケース
ケースA - 小型ナイフメーカー（対話）：
「李（プロダクションマネージャー）はキャンプ用のキッチンセット用に、コストが安く、大量生産しやすい刃物が欲しい』。
チェン（材料エンジニア）：3Cr13はコストと金型製作時間を抑え、きれいに研磨でき、許容できる耐食性があります。軽いキャンプ用にはHRC～50を選び、よく磨いてください』」。
ケースB - バルブのOEM（対話）：
"アハメド（購買担当）：バルブシートが1年で摩耗している。寿命を延ばせないか？
サラ（設計）：シートの材質を440Cに変えれば摩耗寿命は大幅に向上しますが、材料費と加工費が高くなり、精密な熱処理が必要になります。媒体の腐食性が高い場合は、保護コーティングを施した440Cを検討するか、本体に別のステンレス・ファミリーを選択してください』"
3Cr13鋼と440Cステンレステーブルの比較
表 A - 一般的な硬度と用途（参考値）
| グレード | 標準硬化HRC | 典型的なターゲット・アプリケーション |
|---|---|---|
| 3Cr13 | 48-55 | 包丁、トリム、シャフト |
| 440C | 58-60 | 精密ブレード、ベアリング、バルブシート |
表B - 長所と短所のまとめ
| グレード | 長所 | 短所 |
|---|---|---|
| 3Cr13 | 低コスト、容易な仕上げ、優れた一般耐食性 | エッジの寿命が短く、耐摩耗性が低い |
| 440C | 優れた耐摩耗性、高い硬度 | より高価で、機械加工と鋭利化が難しく、熱処理に敏感である。 |
よくあるご質問
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3Cr13は420/420J2と同じですか？
まったく同じではないが、3Cr13は化学的に420ファミリーに似ており、しばしば次のようにマッピングされる。 X30Cr13 / 1.4028 420J2と比較されることもある。炭素と不純物レベルのわずかな違いが焼入れ性と最終特性に影響する。 -
440Cは錆びますか？
多くのステンレス鋼と同様、440Cは錆びにくいが、塩化物による腐食や仕上げが不十分な状態では腐食することがある。入念な研磨と不動態化処理により、腐食挙動は改善されます。 -
3Cr13と440Cではどちらが切れ味が長持ちしますか？
440C カーボンとカーバイドの含有量が高く、耐摩耗性に優れているため、切れ味が長持ちします。 -
440Cは3Cr13よりもベアリングに適していますか？
はい - 440Cは、硬い耐摩耗レースが要求されるボールベアリングやローラーベアリングに一般的に使用されています。 -
どちらが現場で研ぎやすいですか？
3Cr13 440Cは硬く、より強力な研磨剤と時間を必要とする。 -
熱処理の落とし穴はありますか？
440Cの場合、不適切な焼き入れや焼き戻しは割れや靭性低下の原因となるため、管理されたサイクルと熱処理後の応力除去が必要である。3Cr13はより寛容であるが、正しいサイクルが必要である。 -
どちらのグレードでも溶接できますか？
どちらもマルテンサイト系で、重要な部品に は溶接の予熱と溶接後の焼戻しが必要である。 -
グレードを変える代わりに、表面コーティングはどうだろう？
腐食が主な問題だが、摩耗が必要な場合は、コストと性能のバランスを取るために、3Cr13または低コストの下地に高品質コーティング（PVD、窒化、セラミック）を検討する。 -
どのグレードがより良い艶出し/鏡面仕上げができますか？
3Cr13は簡単に研磨できる。440Cは優れた鏡面仕上げが可能だが、研磨剤と時間がかかる。 -
どのような検査証明書を要求すべきでしょうか？
化学成分（工場証明書）、硬度試験、熱処理記録、重要な場合は微細構造または非破壊検査報告書。
最終勧告
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について プロトタイプ・ブレード または コンシューマー・ハードウェア ここで、コストと生産速度が意思決定の原動力となる 3Cr13.
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について 精密摩耗部品, 軸受面そして 高級切削工具 エッジの寿命が重要な場合 440C (予算が許せば、最新の粉末冶金グレードも検討する）。
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常に 熱処理を指定する と受入基準を発注書に記載し、最初の製造ロットの硬度マップまたはサンプルを要求する。
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