SUS316とSUS316Lの違いとは？強度低下への対策と選定基準

 本記事の要点

1. SUS316LはSUS316の炭素含有量を0.03％以下に抑えた極低炭素（Low Carbon）鋼であり、ニッケル含有量がやや多く設定されている。

2. 炭素を低減することで溶接時のクロム炭化物析出が抑制されるため、SUS316Lは溶接構造部品において優れた耐粒界腐食性を発揮する。

3. 炭素量が少ないSUS316Lは引張強さなどの機械的強度がやや低下するため、高強度が求められる設計ではSUS316の方が適している。

SUS316とSUS316Lの基礎知識と成分の違い

SUS316は、オーステナイト系ステンレスの代表格であるSUS304にモリブデン（Mo）を添加し、海水や薬品などに対する耐食性（耐孔食性）を向上させた材料です。SUS316Lの「L」は「Low Carbon（ローカーボン）」を意味しており、SUS316の炭素含有量をさらに低減させた低炭素鋼です。

SUS316とSUS316Lの特徴と違い

見た目には区別がつかない両者ですが、以下の点で違いが生じます。

溶接部の耐食性

SUS316Lは溶接部などの耐食性が高いという特徴があります。ステンレス鋼は熱処理や溶接などによる加熱で500℃～800℃の高温状態になると、結晶粒界にクロム炭化物が析出します。これにより表面に酸化皮膜を形成するクロムが不足する箇所が発生し、粒界腐食が起こります。炭素量がSUS316よりも少ないSUS316Lは、クロムと反応するための炭素が少ない分、耐粒界腐食性に優れています。

加工性

SUS316に比べSUS316Lは炭素の含有量が少ないため硬度が低く、曲げや絞りなどのプレス加工において加工性は良好です。切削加工においてはSUS316とSUS316Lはどちらもオーステナイト系ステンレス鋼のため、「加工硬化（削った部分が次第に硬くなってしまう現象）」が発生しやすく、モリブデンを含むため工具への溶着や摩耗がおこりやすくなります。

機械的強度

炭素は鉄鋼材料の強度や硬さを高める重要な元素です。そのため、極低炭素鋼であるSUS316Lは、SUS316に比べて機械的強度が低下します。

コスト

SUS316Lは炭素含有量を低く管理するための製造工程が必要なことや、ニッケルを多く含むため、SUS316と比較すると材料費は少し高価です。使用環境や用途からメンテナンス性や寿命など総合的なコストで判断する必要があります。

SUS316とSUS316Lの材料選定ポイント

材料選択のポイントは以下です。

溶接を行う場合

溶接熱による結晶粒界の耐食性低下を防ぐことができるため、溶接を伴う配管や構造物にはSUS316Lが適しています。

強度が必要な場合

炭素は金属を硬くする成分です。炭素を減らしたSUS316Lは通常のSUS316に比べて引張強さや耐力がわずかに劣ります。溶接がなく、高い機械的強度が求められるねじやシャフトなどの部品にはSUS316が適しています。

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