CNC加工用途におけるステンレス鋼と炭素鋼の比較

2つの材料ファミリーを理解する

炭素鋼とは何ですか？

炭素鋼には通常以下が含まれます：

• 0.05–0.6％の炭素

• 少量のマンガンおよびシリコン

• ごく微量の合金元素

一般的なCNC加工用グレードには以下が含まれます：

• AISI 1018／C45

• 1045

• 1144 ストレスプルーフ

主な用途： シャフト、ブラケット、フレーム、構造部品。

ステンレス鋼とは何ですか？

ステンレス鋼には以下が含まれます：

• 耐食性のためのクロム含有量 ≥10.5％

• オーステナイト系鋼種におけるニッケルおよびモリブデン

一般的なCNC加工用グレードには以下が含まれます：

• 303、304、316

• 410、420

• 17-4 PH

主な用途： バルブ、医療用部品、海洋機器。

実際の現場での比較試験

契約製造業者が、直径50 mmの棒材で制御された旋盤加工試験を実施しました：

• 1045 炭酸鋼 （HB 200）

• 316 不鋼 （HB 180）

同一の超硬チップを使用して：

結論: ステンレス鋼は低速加工を必要とし、工具コストを著しく増加させた。

切削性比較

機械加工の容易さにおける優勝者： 炭素鋼 ✅

耐食性および使用環境

• 炭素鋼は、塗装またはコーティングしない限り錆びる

• ステンレス鋼は自然に耐食性を有する

• 316ステンレス鋼は、海洋環境や化学薬品への暴露環境において炭素鋼を上回る性能を発揮する

腐食性環境における優勝者： ステンレス鋼 ✅

強度および熱処理

炭素鋼：

• 熱処理が容易

• 広く入手可能

• 焼入れ前の状態でコスト効率が優れています

ステンレス：

• 17-4 PHは、時効処理後の優れた強度を発揮します

• オーステナイト系ステンレス鋼（304／316）は非磁性であり、靭性に優れています

• マルテンサイト系ステンレス鋼（420）は硬化が可能です

CNC加工におけるコスト比較

調達監査結果より：

コスト効率の勝者： 炭素鋼 ✅

設計の自由度と公差制御

両材料とも厳密な公差を達成可能ですが、以下の点に注意が必要です：

• ステンレス鋼は、より鋭利な工具と優れた熱制御を必要とします

• 炭素鋼は加工が比較的容易です

CNC機械加工でステンレス鋼を選択すべきタイミング

以下の条件に該当する場合、ステンレス鋼を選択してください：

• 部品が腐食や化学薬品にさらされる

• 清潔性が極めて重要である（食品・医療用途）

• 高温耐性が必要である

• 外観上の表面仕上げが重要である

CNC機械加工で炭素鋼を選択すべきタイミング

以下の条件に該当する場合、炭素鋼を選択してください：

• 環境は乾燥している

• 保護コーティングは許容可能

• 予算が厳しい

• 大量生産が必要

• 機械加工後の熱処理を予定している

よくある質問：ステンレス鋼と炭素鋼のCNC加工比較

ステンレス鋼は常に加工が難しいのでしょうか？

オーステナイト系鋼種（例：SUS304／SUS316）は加工が大幅に困難ですが、SUS303および17-4 PHははるかに加工しやすいです。