マルテンサイト系ステンレス鋼は、用途に応じて添加元素を調整するので、種類が多岐にわたります。例えば耐食性向上のためには、炭素量を少なくしたり、被削性を向上するために元素を添加したりします。代表的な種類は、下記のとおりです。

・SUS410：13Cr系マルテンサイト系ステンレス鋼の代表
・SUS403：耐食性・加工性向上のためにCとSi（シリコン）を添加
・SUS410S：耐食性・加工性向上のために微量のCを添加
・SUS410F2：被削性向上のため微量のCと、Pb（鉛）を添加
・SUS416：さらに被削性を高めるためS（硫黄）を添加
・SUS420J1：焼入硬化のためCを添加
・SUS420F2：SUS420J1をベースにPb添加
・SUS420J2：さらに焼入硬化のためCを添加
・SUS420F：SUS420J2をベースにS添加
・SUS440A：さらに焼入硬化のため、Cを多量添加
・SUS440B：SUS440AをベースにC添加
・SUS440C：SUS440BをベースにC添加
・SUS440F：SUS440Cをベースに、CとSを添加
・SUS431：耐食性や靭性向上のためCr量を高めて、Ni（ニッケル）を添加

マルテンサイト系ステンレス鋼は、焼入れによる高硬度化が可能です。熱処理後の硬度は、各合金に含まれる炭素量が高いほど高硬度を示します。ただし、脆い性質も有するため靭性回復を狙った「焼戻し」と呼ばれる熱処理も、焼入れと合わせて実施するケースが多くなります。

焼入れ・焼戻しは最終製品がどの程度の靭性を必要とするかを検討したうえで、熱処理温度や冷却方法を決めることが重要です。また、焼入れ直後の材料は硬いので、通常は焼きなまし状態にしたうえで加工を実施します。

マルテンサイト系ステンレス鋼の耐食性は、室温状態では十分のスペックを満たしています。ただし、酸やアルカリなどの厳しい環境下では、腐食が進行する懸念があるので要注意です。

耐食性向上のために、Crを添加したりC量増加を抑制したりすることで、最終製品のスペックに満たせる特性値に調整できます。例えばSUS431は、CrだけでなくNiも添加することで、良好な耐食性を実現しているステンレス鋼です。

切削加工は、材料に対して工作機械・工具で切削する加工方法です。材料を回転させて加工する「転削」と、工具を回転させて加工する「旋削」に分けられます。切削加工することで、高精度の製品を得られることが特徴です。マルテンサイト系ステンレス鋼はもちろん、様々な種類の素材に対応できるので、材料を選ばず加工できます。

一方で複雑な形状に加工したい場合、工具では物理的に切削できないケースも想定されます。また、ステンレス鋼は硬度が高いため工具がダメージを受けることに注意しましょう。超合金を用いた工具など耐摩耗性が良好な材料を選び、スムーズに加工することが重要です。ステンレス鋼の加工が不安な方は、実績が豊富なフィリールにご相談ください。

曲げ加工は、板状の材料に対して任意形状に曲げて加工する方法です。曲げる際は「ベンダー」と呼ばれる機械を使用し、以下の方法で加工を実施します。

・L曲げ：L字状に曲げて仕上げる
・V曲げ：V字状に曲げて仕上げる
・U曲げ：U字状に曲げて仕上げる
・Z曲げ：Z字状に曲げて仕上げる
・Ｒ曲げ：丸い工具を使用し、R字状に曲げて仕上げる
・O曲げ：円筒状に曲げて仕上げる
・ヘミング曲げ：板材の端部を180度に曲げて仕上げる

以上のように、曲げ加工では様々な形状に加工できるため、用途に合わせた形状設計が可能です。

溶接加工は、金属を加熱し溶融することで異種材料を接合する加工方法のことです。マルテンサイト系ステンレス鋼に適用する場合、熱影響部での割れ発生に注意しなければなりません。なぜなら、溶接によって加熱後に急冷が生じるため「焼入れ」が発生するからです。焼入れ直後の材料は、硬さが向上する一方で非常に脆くなるので割れやすくなります。

材料の知識を理解せずに加工すると、取り返しのつかない失敗をしかねません。加工で失敗したくない方は、加工業者や受託加工サービスを行う企業に相談すると良いでしょう。