SUS420J2の特性と適応分野を徹底解説！

2025年4月26日

ステンレス鋼の世界には、多種多様な材料が存在しますが、その中でもSUS420J2は特に注目されています。「SUS420J2って一体どんな特性を持っているの？」「どのような分野で活用されているのか知りたい！」そんな疑問をお持ちの方に向けて、私たちはこの「SUS420J2の特性と適応分野を徹底解説！」というガイドを作成しました。

この記事では、SUS420J2の特徴を詳しく解説し、その優れた性能がどのように日常生活や産業に役立っているのかを掘り下げていきます。ステンレス鋼の中でも耐久性や耐食性に優れたこの材料は、どのような場面で利用されているのでしょうか？また、なぜSUS420J2が選ばれるのか、具体的な事例を交えながらご紹介します。

もしあなたが、SUS420J2についてもっと知りたい、またはこの素材を利用したいとお考えであれば、この記事はまさにあなたのための内容です。新たな知見を得て、SUS420J2の魅力を再発見してみませんか？

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1. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴の概要

1-1. ステンレス鋼とは

ステンレス鋼は、鉄にクロム（Cr）を加えることで耐食性を向上させた金属材料で、一般的に腐食に強く、耐久性に優れています。クロム含有量が10.5％以上の鉄合金であり、その耐食性により、日常的に使われる多くの機器や構造物に利用されています。ステンレス鋼は、加工性や耐久性の面でも優れた特性を持つため、医療機器や建材、家庭用品などさまざまな分野で利用されています。

1-2. SUS420J2の基本情報

SUS420J2は、フェライト系ステンレス鋼の一種で、硬度が高く、耐摩耗性に優れた特性を持っています。主に刃物や工具、機械部品に使用されることが多い素材です。以下に、SUS420J2の特徴的な要素を紹介します。

化学成分: SUS420J2は、18％前後のクロムを含んでおり、主に炭素（C）を0.26％以上含むため、硬度が非常に高いのが特徴です。これにより、研磨や切削工具としても使用されることがあります。
耐食性: クロムが高いため、一般的なステンレス鋼に比べて耐食性は劣るものの、比較的腐食には強いです。ただし、塩水や強酸環境には注意が必要です。
硬度: SUS420J2は硬度が高いため、鋭利な刃物や切削工具、歯車などの部品に適しています。この硬度の高さにより、摩耗に強い特徴を持っています。
用途: 刃物やカミソリの刃、バルブ、機械部品、手術器具など、耐摩耗性と硬度が要求される用途に広く利用されています。

SUS420J2は、その耐久性と硬度から、多くの産業において重宝される素材であり、特に刃物や工具類の製造に適しています。

2. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴の特性

2-1. SUS420J2の化学成分

SUS420J2は、主にクロム（Cr）、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）を含む材料です。クロムは約12〜14％含まれており、これによりステンレス鋼としての耐食性が得られます。炭素は0.26〜0.40％で、高い硬度と耐摩耗性をもたらしますが、過剰な炭素は耐食性を低下させるため、バランスが重要です。また、マンガンとシリコンは、それぞれ鋼の強度を向上させ、耐食性を高める役割を果たします。さらに、ニッケル（Ni）は少量含まれていますが、他のオーステナイト系ステンレス鋼と比較するとその含有量は低いです。これらの成分の組み合わせにより、SUS420J2は高い硬度と耐摩耗性を備えつつ、一定の耐食性を保っています。

2-2. SUS420J2の物理的特性

SUS420J2の密度は約7.75 g/cm³で、他のステンレス鋼に比べると重量感があり、その分安定した耐摩耗性が提供されます。比熱は0.50 J/g·Kであり、熱の加減が比較的速く行える特性を持っていますが、熱伝導率は約24 W/m·Kと低めであり、温度変化に対しての反応が遅くなる傾向があります。膨張係数は約16 × 10^-6 /Kで、温度の変化に伴う寸法変化を抑制することができます。これにより、温度変化の激しい環境下でも安定した性能を発揮します。

2-3. SUS420J2の機械的特性

SUS420J2は、非常に高い引張強度（約700〜900 MPa）を持ち、強度に優れた材料です。この特性により、力を加えても破損しにくく、高い耐久性を誇ります。降伏強度は約500〜700 MPaで、力が加わった際に変形しにくい性質を示します。また、硬度は40〜50 HRC（Rockwell Cスケール）で、非常に硬い材料であり、特に刃物や切削工具に適しています。延性については中程度であり、硬度が高いため脆性破壊のリスクがあるため、使用時には注意が必要です。靭性も中程度で、冷間脆性を避けるために使用温度に配慮する必要があります。このように、SUS420J2は高い耐摩耗性、強度、硬度を提供し、特に刃物や切削工具において非常に優れた特性を発揮します。

3. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴の用途

3-1. SUS420J2の主な用途

SUS420J2は、主に切削工具や刃物、機械部品の製造に使用されます。その耐摩耗性と高い硬度が求められる場面で優れた性能を発揮します。具体的には、ナイフ、はさみ、ドリルビット、カッターなどの鋭利なエッジを必要とする製品に使用されるほか、医療機器や機械構造部品にも利用されます。また、耐腐食性があるため、食品加工機器や化学機器の一部でも採用されています。さらに、航空機のエンジン部品や、耐熱性が要求される環境にも適しています。

3-2. SUS420J2が選ばれる理由

SUS420J2が選ばれる理由は、まずその高い硬度と耐摩耗性です。これにより、刃物や切削工具としての性能が非常に高く、長寿命を持つことができます。さらに、耐食性も持ち合わせており、錆びにくく腐食に強いため、過酷な環境下でも使用が可能です。また、加工が比較的容易で、熱処理により硬度や強度を調整することができるため、多岐にわたる用途に対応できます。これらの特性が、SUS420J2を多くの産業分野での選択肢として魅力的にしています。

4. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴とSUS420J1の違い

4-1. SUS420J1とSUS420J2の化学成分の違い

SUS420J1とSUS420J2は、どちらもマルテンサイト系のステンレス鋼であり、化学成分においていくつかの違いがあります。最も顕著な違いは、炭素（C）の含有量です。SUS420J1は、炭素含有量が0.15%～0.30%の範囲であり、比較的低めの炭素含量を持っています。一方、SUS420J2は、炭素含有量が0.26%～0.35%と若干高めで、これによりSUS420J2は硬度が向上し、耐摩耗性に優れています。

さらに、クロム（Cr）の含有量も異なり、SUS420J2は、SUS420J1に比べて若干高いクロム含有量を持つため、耐食性や耐酸性が優れています。しかし、両者のクロム含有量は共に12%以上で、どちらも高い耐食性を持つとされています。

4-2. SUS420J1とSUS420J2の特性の違い

SUS420J1とSUS420J2の特性にはいくつかの相違点があります。SUS420J1は、炭素含有量が少ないため、硬度や強度はSUS420J2に劣りますが、耐食性が高く、比較的加工性が良いとされています。そのため、耐食性を重視した用途に適しており、例えば化学機器や食品加工機器の一部に使用されることが多いです。

一方、SUS420J2は、硬度や耐摩耗性に優れており、刃物や切削工具、機械部品など、高い耐摩耗性が求められる用途に適しています。また、耐食性も優れていますが、SUS420J1に比べて若干劣るため、過酷な腐食環境下での使用にはやや注意が必要です。全体的に、SUS420J2は耐摩耗性と強度を重視した用途に適しており、SUS420J1は耐食性や加工性を重視した用途に適しています。

5. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴の加工方法

5-1. SUS420J2の加工技術

SUS420J2はマルテンサイト系のステンレス鋼であり、比較的硬い材料です。加工には以下の技術が一般的に使用されます。

切削加工: SUS420J2は硬度が高いため、切削時には専用の工具が必要です。切削条件の最適化や切削液の使用により、加工精度や工具寿命を向上させることができます。
研削加工: SUS420J2は硬度が高いことから、精密な研削加工が求められる場合があります。高精度な仕上げを行うためには、適切な研削砥石と加工条件が重要です。
熱処理: SUS420J2は焼入れ処理を行うことで、さらなる硬度の向上を図ることができます。この熱処理により、耐摩耗性や強度が増すため、切削工具や耐摩耗部品として利用されます。

5-2. SUS420J2の加工時の利点

SUS420J2はその特性により、加工時にいくつかの利点があります。

高硬度と耐摩耗性: SUS420J2は焼入れ後の硬度が高く、耐摩耗性に優れているため、工具の寿命が長くなります。これにより、加工効率が向上します。
耐食性: SUS420J2は12%以上のクロムを含み、耐食性にも優れています。これにより、加工中に酸化や腐食のリスクが低くなります。
切削性: 他の硬い金属に比べると、SUS420J2は比較的切削しやすい材料です。適切な加工条件を使用することで、高い精度を保ちながら加工が可能です。

このように、SUS420J2はその硬度と耐摩耗性により、特に機械部品や刃物の製造に適しており、加工においては効率的で高精度な仕上げを実現できます。

6. ステンレス鋼 SUS420J2 適応分野特徴の耐食性と硬度の比較

6-1. ステンレス鋼の耐食性について

ステンレス鋼は、その名の通り「錆びにくい」という特性を持ちますが、その耐食性は合金成分によって大きく異なります。特に、クロムを含むことによって表面に酸化クロム膜が形成され、これが腐食から材料を保護します。

SUS420J2もこの特性を持っており、12%以上のクロムが含まれているため、ある程度の耐食性を発揮します。ただし、SUS420J2はマルテンサイト系ステンレス鋼であるため、オーステナイト系のステンレス鋼（例えば、SUS304）に比べて耐食性はやや劣ります。特に強い酸や塩分が存在する環境では、より耐食性が高いSUS304やSUS316などが好まれます。