ステンレスの加工硬化について

ステンレスの加工が難しい理由と対策を解説

ステンレスは、耐食性・強度・美観に優れた金属として、食品機器・医療・機械・建築など幅広い分野で利用されています。

しかし加工現場では、「ステンレスは削りにくい・曲げにくい」という声をよく聞きます。

その主な原因が「加工硬化（work hardening）」です。

加工硬化とは？

加工硬化とは、金属を加工する過程で硬く・変形しにくくなる現象のことです。

ステンレス鋼に外力を加えると、金属内部の結晶構造がずれ（転位）が増え、結果として変形抵抗が高くなります。

つまり、加工すればするほど硬くなり、さらに加工が難しくなるという性質です。

なぜステンレスは加工硬化しやすいのか？

ステンレスの中でも、特にオーステナイト系（SUS304など）が加工硬化を起こしやすいです。

このオーステナイト組織は非常に延性が高く、変形しやすい一方で、変形に伴って内部の構造が大きく変化します。

加工硬化を引き起こす主な要因は以下の通りです。

ステンレスが加工硬化しやすい理由

• オーステナイト組織が転位を生じやすい
• 熱伝導率が低く、加工熱が逃げにくい
• 摩擦熱が発生し、局部的に硬化が進む
• 被削性（切削のしやすさ）が低く、刃先への負担が大きい
  

加工硬化が起きやすいステンレス材

材質	系統	加工硬化性	備考
SUS304	オーステナイト系	非常に高い	最も一般的。切削・曲げで硬化しやすい
SUS316	オーステナイト系	高い	耐食性は高いが加工難度も高い
SUS430	フェライト系	低い	磁性あり。比較的加工しやすい
SUS420J2	マルテンサイト系	中程度	焼入れで硬くなるタイプ
SUS303	オーステナイト系	中程度	快削性向上タイプ（S添加）で硬化しにくい

加工硬化がもたらす問題点

加工硬化は、部品強度を高めるメリットもありますが、
切削・プレス・曲げ加工では、次のようなトラブルを引き起こすことがあります。

• 刃物の摩耗・欠けが早くなる
• 加工熱で寸法精度が悪化
• バリが発生しやすくなる
• 残留応力により、後工程で歪みが出る
• 表面に焼けや変色が発生

加工硬化を防ぐための対策

切削条件の最適化

• 低速回転＋大きめの送りで連続切削を避ける
• 1回の切込みをやや深めに設定し、硬化層をまとめて除去
• 工具刃先の鈍化を防ぎ、常に鋭い刃を使用

冷却・潤滑の強化

• ステンレスは熱伝導率が低いため、クーラント（切削油）の大量供給が効果的
• 熱を逃がすことで硬化の進行を抑制

材質の選定

• 快削ステンレス（SUS303など）を使用すれば、加工硬化を軽減可能
• 機能上問題なければ、フェライト系や析出硬化系の検討も有効

中間焼鈍（アニール）

• 曲げ・深絞り加工などで硬化が進んだ場合、中間焼鈍で組織を戻す
• これにより延性を回復し、割れや破損を防止

試作・少量生産における注意点

試作段階では、形状変更や追加工が発生しやすく、
同じ部品に何度も加工を加える＝加工硬化が進みやすい傾向があります。

そのため、アジアプランニングでは、

• 材質ごとの最適な加工条件設定
• 自社での最終寸法検査・品質確認
  

といった体制で、ステンレス部品の安定した品質を実現しています。

その性質を理解し、正しい加工条件を選べば、精度・品質ともに優れた部品を製作可能です。

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• 高精度な金属切削加工品を、国内外ネットワークで柔軟に対応
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