304ステンレス鋼は、クロム18～20%、ニッケル8～10.5%、マンガン2%未満を含みます。201ステンレス鋼は、クロム16～18%、ニッケル3.5～5.5%、マンガン5～7.5%を含みます。201ステンレス鋼の窒素含有量は、304ステンレス鋼（最大0.10%）よりも高く（最大0.25%）、304ステンレス鋼（最大0.10%）よりも高くなります。304ステンレス鋼はニッケル含有量が多いため、耐食性が向上し、オーステナイト組織が安定します。201ステンレス鋼では、マンガンと窒素の含有量が多いため、強度特性は補われますが、耐食性は304ステンレス鋼よりも低下します。
304ステンレス鋼と201ステンレス鋼
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| 学年 | Cr（％） | ニッケル（％） | マンガン（％） | N (%) | C（％） |
| 304 | 18～20歳 | 8～10.5 | ≤2 | ≤0.10 | ≤0.08 |
| 201 | 16～18歳 | 3.5～5.5 | 5-7.5 | ≤0.25 | ≤0.15 |
合金元素が材料特性に与える影響
304はニッケル含有量が多いため、特に酸性または塩化物への曝露下において優れた耐食性と優れた溶接性を備えています。高クロムは不活性酸化層を形成し、304を酸化から保護します。201では、マンガンと窒素がニッケルの還元を相殺することでコストを削減しますが、特に湿気や塩分の多い環境では耐錆性が中程度に留まります。304は約520MPaの引張強度、約215MPaの降伏強度、そして最大50%の伸びを実現します。201は降伏強度（275MPa）と引張強度（最大535MPa）は高いものの、伸び（約45%）が低く、脆性も高くなります。
機械性能比較
201 は降伏強度と引張強度が高いため、耐久性のあるプレス部品や冷間成形部品の製造が可能ですが、伸びが限られているため深引き成形性が低下し、複雑な曲げ加工ではひび割れが発生しやすくなります。304 は降伏強度は低いものの延性が高いため、複雑な成形、均一な溶接、および洗練された表面仕上げが可能です。
耐食性およびアプリケーションの適合性
多様な環境における耐腐食性
ステンレス鋼304は、ニッケルとクロムの含有量が高いため（ステンレス鋼201の3.5～5.5%ニッケルと16～18%クロムに対して、ステンレス鋼304は8～10.5%ニッケルと18～20%クロム）、耐食性においてステンレス鋼201を上回ります。塩水噴霧試験では、ステンレス鋼201は24時間以内に茶色の錆が発生したのに対し、ステンレス鋼304は72時間経過後も大きな変化が見られず、食品、医療、海洋環境への適合性が確認されました。ステンレス鋼201は、湿度の低い屋内環境では錆びにくいですが、酸性、塩分、または高湿度の環境では急速に劣化します。
一般的な用途とパフォーマンス要件
304 は、耐久性と衛生性が求められる用途、つまり業務用厨房機器、シンク、食品機械、医療機器で主に使用されています (304 は孔食に耐性があり、光沢を維持します)。201 は、機械的要求が中程度で、腐食性要素への露出が最小限である消費者製品、装飾パネル、家電製品のハウジング、内部構造で使用されます。
製造およびサプライチェーンにおける誤認のリスク
ステンレス鋼のグレード選択を誤ると、製品の早期故障につながります。グレード304はニッケルとクロムの含有量が多いため、優れた耐食性と機械的強度を備えています。特に食品、医療、海洋用途において、グレード304の代わりに201を使用すると、錆、孔食、構造劣化が発生します。代替により保証請求や規制遵守違反のペナルティが発生し、メーカーやサプライヤーに影響を与えます。偽造金属やラベルの誤表示は、動きの速いサプライチェーンでよく見られるため、非破壊検査による正確な合金検証の需要が高まっています。
従来の識別方法
手作業による識別は、磁気反応と化学スポットテストに依存しています。ニッケル含有量が多いグレード304は、グレード201よりも磁性が低くなります。しかし、冷間加工や残留磁性により、この方法は信頼性が低くなります。酸滴下試験ではクロムの存在が示されますが、結果の解釈は主観的で一貫性がありません。どちらの方法も、合金元素を定量的に区別することはできず、合金組成が近い場合や表面が汚染されている場合には精度を保証することができません。
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XRF合金分析装置の仕組み
蛍光X線分析装置（XRF）は、固体ステンレス鋼サンプルに一次X線を照射し、合金元素を元素固有のエネルギーピークで蛍光発光させます。分析装置はこれらの信号を捕捉し、クロム、ニッケル、マンガン、窒素、鉄などの主要な合金元素の相対含有量を瞬時に特定します。完全な分析には、3サンプルあたり 0 秒で、完全に非破壊的であり、試験片の物理的構造や表面を変更しません。
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よくある質問（FAQ）
合金元素はステンレス鋼の性能にどのような影響を与えますか?
304鋼ではニッケル含有量が多いため、微細構造が安定し、成形性、延性、そして耐薬品性が向上します。201鋼では、マンガンと窒素がニッケルの一部を置換することで強度と硬度が向上しますが、耐錆性は低下します。クロム含有量が18%を超えると、304鋼の酸化安定性がさらに向上し、要求の厳しい用途において201鋼とは一線を画します。
正確なグレード識別から最も恩恵を受けるアプリケーションは何ですか?
建設、食品機器、医療機器、製造業では、コンプライアンスの確保、保証請求の回避、そして最終用途における安全性の保証のために、信頼性の高いグレード検証が求められています。適切なグレード選定は、特に腐食や衛生管理が重要な環境において、ライフサイクルコストの最適化に大きく貢献します。
投稿日時: 2026年2月26日
