2025.10.7

SUS316の耐熱温度とは？使用限界と安全性を詳しく解説

材質

あなたは「SUS316の耐熱温度や使用限界について詳しく知りたい」と思っていませんか？金属や材料の選定は、特に高温環境での使用において非常に重要です。SUS316は、耐食性に優れたステンレス鋼として多くの場面で利用されていますが、その性能を最大限に発揮させるためには、耐熱温度や使用限界を理解しておくことが不可欠です。

この記事では、以下のことを詳しく解説します。

SUS316の基本的な特性とは？
具体的な耐熱温度はどれくらいなのか？
使用限界を超えた場合の影響や注意点は？
安全に使用するためのポイントは？

SUS316の正しい理解は、あなたのプロジェクトの成功を左右します。高温環境での使用を考えている方、または材料の選定に悩んでいる方にとって、本記事は必読です。さあ、SUS316の特性について深掘りしていきましょう。

Contents

1. SUS316 耐熱温度使用限界詳細

1-1. SUS316の耐熱温度とは

SUS316はオーステナイト系ステンレス鋼の一種で、モリブデンを含むことで耐食性が向上しています。耐熱温度は、長時間連続使用での耐熱限界と瞬間的な耐熱限界に分かれます。一般的に、SUS316の耐熱温度は約870℃まで耐えることが可能ですが、連続使用の場合は約925℃以下が推奨されます。

1-2. SUS316の使用限界温度

連続使用温度：約925℃
断続使用温度：最大約1010℃
短時間の耐熱温度：1200℃前後まで可能
ただし、高温での長時間使用はクリープや酸化の進行を促進し、材料の機械的特性が低下するため注意が必要です。

1-3. SUS316の耐熱性に影響を与える要因

使用環境の雰囲気（酸化性、大気、還元性）
応力状態（引張応力や曲げ応力の有無）
熱サイクルの頻度（加熱・冷却の繰り返しによる疲労）
腐食性物質の存在（塩素、硫黄化合物などの腐食促進因子）
これらの要因によって実際の耐熱性能は変動します。

2. SUS316 耐熱温度使用限界詳細とSUS304の比較

2-1. SUS316とSUS304の基本的な違い

SUS316：モリブデンを約2～3%含み、耐孔食性や耐塩素化物腐食性に優れる。
SUS304：モリブデンを含まないため、耐食性はSUS316より劣るが加工性が良い。

2-2. 耐熱温度の比較

材料	連続使用温度（℃）	短時間耐熱温度（℃）
SUS316	約925	約1200
SUS304	約870	約1100

SUS316のほうが高温環境での耐性が高く、特に腐食性の高い高温環境下で優れた性能を発揮します。

2-3. 使用環境における選択基準

高温かつ腐食性環境 → SUS316を推奨
一般的な耐熱用途で腐食が少ない環境 → SUS304でも対応可能
コスト面も考慮し、耐熱温度と耐腐食性のバランスで材料選定を行う。

3. SUS316 耐熱温度使用限界詳細における安全性

3-1. 安全な使用温度範囲

設計時には耐熱限界よりも約10～20%低い温度を上限とし、安全マージンを確保することが推奨されます。例えば、連続使用の場合は約750～850℃以下に抑えるのが安全です。

3-2. 適切な使用条件と注意点

長時間の高温曝露によるクリープ変形の監視。
熱衝撃や急冷急熱による材料疲労を避ける。
高温時の腐食促進要因（塩素、硫黄等）を排除する。
必要に応じて耐熱被膜や表面処理を施す。
定期的な点検とメンテナンスで劣化の兆候を早期発見。

これらの管理により、SUS316の耐熱性能を最大限に活用し、安全かつ長寿命の使用が可能となります。

4. SUS316の特性と成分

4-1. SUS316の化学成分

SUS316はオーステナイト系ステンレス鋼で、主に以下の元素を含みます。

炭素 (C)：最大0.08%
クロム (Cr)：16.0～18.0%
ニッケル (Ni)：10.0～14.0%
モリブデン (Mo)：2.0～3.0%（耐孔食性向上に寄与）
マンガン (Mn)：最大2.0%
ケイ素 (Si)：最大1.0%
リン (P)：最大0.045%
硫黄 (S)：最大0.03%

この組成により、耐食性や耐熱性が強化されています。

4-2. SUS316の物理的特性

密度：約7.99 g/cm³
融点：約1375～1400℃
熱伝導率：約16 W/m·K（20℃時）
熱膨張係数：約16×10⁻⁶ /℃（20～100℃）
比熱容量：約500 J/kg·K

これらの特性により、耐熱環境下での安定性が期待されます。

4-3. SUS316の耐腐食性

モリブデン添加により、SUS316は特に塩素イオン環境下での耐孔食性・耐粒界腐食性が大幅に向上しています。海水や化学薬品、酸性雰囲気でも優れた耐食性を示し、多くの化学プラントや食品加工機器に用いられます。

5. SUS316の強度と許容応力

5-1. SUS316の引張強度

引張強度 (Tensile Strength)：約515～720 MPa
降伏強度 (Yield Strength)：約205～290 MPa
伸び (Elongation)：約40%前後（良好な延性を持つ）

これにより、加工性と耐久性のバランスが良い材料とされています。

5-2. 許容応力の計算方法

許容応力は材料の安全性を考慮して設定され、通常は以下の式で求められます。

許容応力 = 降伏強度 ÷ 安全率

安全率は用途や設計基準により異なりますが、一般的には1.5～3倍が用いられます。

例：降伏強度が250 MPa、設計安全率が2の場合、許容応力は125 MPaとなります。

5-3. 使用時の強度に関する考慮事項

使用環境温度：高温になると降伏強度は低下するため、温度補正が必要。
応力集中や疲労：繰り返し応力や急激な荷重変化により強度低下が起こる場合がある。
加工履歴：冷間加工や溶接による残留応力や組織変化が強度に影響。
腐食環境：腐食による断面減少や応力腐食割れにも注意。

これらの要素を踏まえた設計・材料選定が重要です。

まとめ

SUS316は優れた耐食性を持つステンレス鋼で、耐熱温度は約870℃（空気中）です。使用限界は長時間高温にさらされると強度が低下するため、600℃以上では注意が必要です。安全性を確保するためには、適切な温度管理と使用環境の考慮が重要です。高温環境での利用時は、定期的な点検を推奨します。