オーステナイト系ステンレス鋼
オーステナイト系ステンレス鋼(オーステナイトけいステンレスこう)とは、常温でオーステナイトを主要な組織とするステンレス鋼である。ステンレス鋼種の中で最も一般的で、各種用途に幅広く使われている。ステンレス鋼の金属組織別分類の1つで、オーステナイト系ステンレス鋼の他には、「マルテンサイト系ステンレス鋼」「フェライト系ステンレス鋼」「オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼」「析出硬化系ステンレス鋼」の4つがある。工業材料として最初にオーステナイト系ステンレス鋼を発明したのはドイツのクルップ社のベンノ・シュトラウス(ドイツ語版)とエドゥアルト・マウラー(ドイツ語版)で、1912年に特許出願された。
オーステナイト系は、ステンレス鋼の耐食性を生み出す主元素であるクロム、オーステナイトを安定させるニッケルを主成分として含み、「クロム・ニッケル系ステンレス鋼」に分類される。クロムを 18%(質量パーセント濃度)、ニッケルを 8% 含む18Cr-8Niステンレス鋼がオーステナイト系の代表的・標準的な鋼種で、日本産業規格に制定されているものとしてはSUS304に相当する。
具体的な組成や製造過程によるが、オーステナイト系の耐食性はステンレス鋼の中で高い部類に入る。延性に優れ、極低温環境でも脆化の程度は小さい。高温環境でも他のステンレス鋼種と比較して強度低下は小さい。塑性加工を加えることでマルテンサイト変態を起こす性質を持ち、これを利用したオーステナイト系の高強度鋼種もある。通常、固溶化熱処理して実用に供される。切削加工においては被削性はやや劣る。ある高温度域に一定時間晒されると耐食性が低下する鋭敏化という現象があり、オーステナイト系の溶接や熱処理においては注意を要する。
快削ステンレス鋼が活用されているものとしては、細かい穴あけやねじ切りが必要な腕時計の部品で、モリブデンを加えて快削性と耐食性を両立した鋼種が使われている。また、電子部品用のガイドピンなどもオーステナイト系快削鋼を用いている例である。
車体(構体)の主材料にステンレス鋼を使ったステンレス車両が、鉄道車両の現在の主流の1つである。ステンレス車両は、普通鋼製の車両と比べると塗装を省略することができ、保守の手間が少ない。さらに、塗装と腐食代が省略できるため軽量化が可能となっている。
鉄道車両の構体用ステンレス鋼種には、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼が使われている。オーステナイト系の場合は、加工硬化しやすく低炭素化で耐食性を高めた鋼種が主に使われている。組み立て前に冷間加工で高強度化させて使用することで、構体を薄板化させて軽量化を行っている。日本の鉄道車両では、準安定オーステナイト系ステンレス鋼の SUS301 に低炭素化と窒素添加などを行って特性を調整した SUS301L を主材料として使用している。一方、高強度が要求されない内装用などではオーステナイト系標準鋼種の SUS304 が使われている。
レーヨン産業では、粒界腐食対策のために、極低炭素化オーステナイト系または安定化オーステナイト系が使われている。硝酸工業では、扱われる硝酸の濃度によるが、304系、316系、低炭素化した304L系が耐用されている。食品産業では、食品に直接触れて特に耐食性に注意するような箇所は304系または316系のオーステナイト系鋼種を使用している。