オーステナイト系材料

オーステナイト系材料とは、その組織が主にオーステナイトから構成される鋼または合金を指す。オーステナイトは、鉄の面心立方混合結晶構造であり、ニッケル、マンガン、窒素、炭素などの合金元素によって室温まで安定化される。代表的なものとして、オーステナイト系ステンレス鋼が挙げられる。これらは少なくとも約17％のクロムを含み、多くの場合8％以上のニッケルを含む。さらにモリブデンや窒素を添加することで、耐食性がさらに向上する。オーステナイト系ステンレス鋼は、靭性、延性、成形性に優れています。溶接性が良く、溶体化焼鈍状態ではほぼ非磁性です。マルテンサイト系鋼とは対照的に、従来の焼入れ硬化による焼入れ処理は行えません。強度と硬度は、主に冷間加工硬化と合金設計によって調整されます。

オーステナイト系ステンレス鋼の主な特徴の一つは、特に塩化物を含む媒体において、高い孔食耐性を有することです。この耐性は、多くの場合、ピッティング耐性等価数（PREN）を用いて評価されます：

PREN = %Cr + 3,3⋅ % Mo + 16⋅ %N

ここで、%Cr、%Mo、%Nは、合金中のクロム、モリブデン、窒素の質量分率を表します。一般的に、PREN値が高いほど、ピット腐食抵抗性が高いと見込まれます。 

PREN値が約24～25を超える鋼は、多くのプロセス媒体において耐孔食性に優れているとされています。スーパーオーステナイト系合金は、さらに高い値を示し、特に腐食性の強い環境で使用されます。食品、製薬、化学分野におけるミキサー、乾燥機、反応器の設計には、オーステナイト系材料が不可欠です。