オーステナイト系ステンレス鋼
※文献内の複数個所に亘って参照したものを特に示す。
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野原 清彦、2016、『ステンレス鋼大全』初版、日刊工業新聞社〈技術大全シリーズ〉 ISBN 978-4-526-07541-4
橋本 政哲、2007、『ステンレス』初版、工業調査会〈現場で生かす金属材料シリーズ〉 ISBN 978-4-7693-2193-4
田中 良平(編)、2010、『ステンレス鋼の選び方・使い方』改訂版、日本規格協会〈JIS使い方シリーズ〉 ISBN 978-4-542-30422-2
大山 正・森田 茂・吉武 進也、1990、『ステンレスのおはなし』第1版、日本規格協会〈おはなし科学技術シリーズ〉 ISBN 4-542-90150-5
向井 善彦、1999、『ステンレス鋼の溶接』第2版、日刊工業新聞社 ISBN 4-526-04433-4
鈴木 隆志、2000、『ステンレス鋼発明史』初版、アグネ技術センター ISBN 4-900041-80-7
徳田 昌則・山田 勝利・片桐 望、2005、『金属の科学』初版、ナツメ社〈図解雑学シリーズ〉 ISBN 4-8163-4040-8
金属用語辞典編集委員会、2004、『金属用語辞典』初版、アグネ技術センター ISBN 4-901496-14-X
牧 正志、2015、『鉄鋼の組織制御 : その原理と方法』第1版、内田老鶴圃 ISBN 978-4-7536-5136-8
谷野 満・鈴木 茂、2013、『鉄鋼材料の科学 : 鉄に凝縮されたテクノロジー』第3版、内田老鶴圃〈材料学シリーズ〉 ISBN 978-4-7536-5615-8
オーステナイト系ステンレス鋼は、フェライト系やマルテンサイト系と比べると、溶接の難度は全般的に低い材料である。一般的な炭素鋼と同程度に、オーステナイト系の溶接は比較的容易といわれる。オーステナイト系を溶接する時の問題点として、高温割れが起きやすいことが挙げられる。高温割れは、金属凝固時に低融点化合物が粒界に析出することよって主に生じる。溶接では溶接対象と同じ材料を使って溶接するのが原則だが、フェライトをいくらか含む溶接材料を使用すると高温割れが起きにくい。そのため、フェライト 5–10% 程度が含まれる溶接材料が被覆アーク溶接などで利用される。標準鋼種である SUS304 が高温で数%のフェライト相が現れるような組成を持っているのも、高温割れ防止のためである。一方、溶接金属中のフェライトはσ相に変わりσ脆化の原因となるため、フェライト量は少ない方が望ましい。
オーステナイト系ステンレス鋼に施される熱処理としては、固溶化熱処理、応力除去焼なまし、安定化処理の3つである。マルテンサイト系のように焼入れで硬化させることはできない。
固溶化熱処理(または固溶化処理、溶体化処理)は高温にして急冷させる処理で、大抵のオーステナイト系には施される。高温にすることによってクロム炭化物や窒化物をオーステナイト基地組織に固溶させ、そこから急冷して完全なオーステナイト組織を得る。これによって耐食性が向上し、特に鋭敏化を抑えることができる。加工硬化も同時に除去することができる。固溶化熱処理の温度は炭素と窒素の固溶温度に依存する。一般的に 1000 °C 以上まで昇温させる。前述の鋭敏化が起きる温度範囲を急冷で通過させる必要がある。
応力除去焼なましは高温に加熱することで加工や溶接による残留応力を除去するための熱処理で、オーステナイト系の場合は 800 °C 程度に加熱後急冷する。残留応力は応力腐食割れの助長し、絞り加工時には置割れを起こす可能性があるため、それらの懸念がある場合に行われる。安定化処理は安定化オーステナイト系鋼種に対して行われる熱処理で、チタンやニオブの安定化元素の炭化物を確実に安定させるために行われる。固溶化熱処理後に行い、850–930 °C に加熱して水冷する。