析出硬化系ステンレス鋼
析出硬化系ステンレス鋼は、ある程度の耐食性と高い強度が求められる用途に使われる。原料および製造コストが高いため、ステンレス鋼の中では高価な部類に入る。ニッチな分野や用途で活用されている鋼種といえる。析出硬化系の中では、マルテンサイト系の利用量が比較的多い。
船舶では、シャフト、ポンプ、バルブで析出硬化系が用いられる。航空機では、エンジン付近、油圧機器部、脚部、締結部などで析出硬化系が使われる。オーステナイト系の A-286 は、ジェットエンジンおよびタービンホイールの締結品として使用がある。ゴルフクラブやアイゼンといったスポーツ用品でも析出硬化系が用いられる。
析出硬化系ステンレス鋼は各種のばねにも使われる。時効硬化前は比較的柔らかな材質であることを利用して、打ち抜き加工で止め輪や皿ばねを製作する例もある。ボルト類にも使われ、日本では建築物摩擦接合用のステンレス高張力ボルトの材料に、析出硬化系 SUS630 が規定されている。
析出硬化系ステンレス鋼の特色は高強度でありながら、耐食性を並存させている点にある。高強度のステンレス鋼としては、析出硬化系の他に、焼入れ・焼戻しで強化するマルテンサイト系ステンレス鋼がある。ただし、マルテンサイト系ステンレス鋼の耐食性は、ステンレス鋼の中で最も劣るという欠点があった。それと比較して、析出硬化系の耐食性は、一般的なオーステナイト系ステンレス鋼である304系に近いレベルを実現できる。
析出硬化系の中では、オーステナイト系が耐食性に優れ、マルテンサイト系とセミオーステナイト系の耐食性はやや劣る。マルテンサイト系の 17-4PH の耐食性は、304系の耐食性と多くの環境下で同レベルである。セミオーステナイト系の耐食性は、304系と比較するとやや劣るといわれる。耐食性の向上には、クロム、モリブデン、銅などの添加が効く。しかし、マルテンサイト変態を利用するマルテンサイト系とセミオーステナイト系には添加元素の制約があるので、これらの耐食性向上元素を自由に添加しづらい。それと比較して、オーステナイト系には添加元素の制約が少なく、耐食性向上がしやすい。
一般的に、密度、弾性率、電気抵抗、比熱、磁性といった物理的性質は、結晶構造と合金元素添加量でほとんど決まる。時効硬化後にマルテンサイト組織となる析出硬化系の鋼種は、フェライト系ステンレス鋼とマルテンサイト系ステンレス鋼の物理的性質に類似している。セミオーステナイト系の固溶化処理後・マルテンサイト化前は、物理的性質はオーステナイト系ステンレス鋼に近い。ただし、析出硬化系の電気抵抗率については、他のステンレス鋼と比較して高いという特徴がある。これは、析出硬化系の鋼種が析出硬化処理を経て複雑化した金属組織を持つことによる。