ASTM A276 グレード XM-30: 高温焼入れ焼戻し・熱間仕上げ ステンレス鋼
ASTM A276 グレード XM-30 熱間仕上げマルテンサイト系ステンレス鋼の概要
ASTM A276 Grade XM-30 熱間仕上げ品は、高温焼入れ焼戻し処理を施したマルテンサイト系ステンレス鋼を熱間圧延・鍛造後、焼入れ焼戻しした製品です。冷間仕上げ品（XM-30 冷間仕上げ）と化学成分・熱処理条件・機械的特性はほぼ同等ですが、大断面・複雑形状への対応とコストメリットが特長です。引張強さ860 MPa、耐力690 MPaの高強度を大型部品でも実現できます。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.6 - 7.7 g/cm³ | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
機械的特性（室温：23.0 °C、焼入れ焼戻し後）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 弾性率 | 220 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 伸び (A50) | 13 % | 熱間仕上げで若干向上 |
| ブリネル硬度 | 302 HB | 高硬度・耐摩耗性 |
| ポアソン比 | 0.3 | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 絞り | 45 % | 熱間仕上げで向上 |
| せん断弾性率 | 77 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 引張強さ | 860 MPa | 高強度 |
| 0.2%耐力 (Rp0.2) | 690 MPa | 高耐力 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 23.0 °C | 1.0×10⁻⁵ - 1.5×10⁻⁵ 1/K | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 融点 | - | 1370 - 1530 °C | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 460 J/(kg·K) | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 14 - 31 W/(m·K) | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 6.0×10⁻⁷ Ω·m | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
化学成分（質量%）
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.18 % |
| クロム (Cr) | 11 - 13 % |
| マンガン (Mn) | 1.0 % |
| リン (P) | 0.04 % |
| ケイ素 (Si) | 1.0 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
熱間仕上げ品の特長と冷間仕上げ品との違い
| 項目 | 熱間仕上げ品 | 冷間仕上げ品 |
|---|---|---|
| 製造プロセス | 熱間圧延/鍛造 → 焼入れ焼戻し | 熱間圧延 → 焼入れ焼戻し → 冷間引抜/研磨 |
| 対応寸法 | 大径・厚肉・複雑形状可 | 中小径・高精度・良好な表面 |
| 寸法公差 | 広い（熱間圧延公差） | 厳しい（冷間仕上げ公差） |
| 表面状態 | 酸化皮膜除去後、粗い | 研磨・ピーリングで平滑 |
| 機械的特性 | 同等以上（伸び・絞りやや良好） | 基準値 |
| コスト | 大型品で有利 | 中小型品で有利 |
主な用途
- 大型バルブボディ・ポンプケーシング・インペラ（鍛造品）
- 油圧シリンダ大型ロッド・ラム（φ100mm以上）
- プレス金型・ダイホルダー・大型構造部品
- 発電プラント高圧配管継手・フランジ
- 海洋・オフショア構造物高強度部品
熱処理・溶接・使用上のガイドライン
- 標準熱処理: 980-1040°C油冷/空冷焼入れ → 620-700°C焼戻し（2回以上推奨）
- 溶接: 原則非推奨。やむなく溶接する場合は予熱200-300°C、溶接後即時650°C以上焼戻し必須
- 機械加工: 焼戻し後（300-350 HB）で旋削・フライス加工可能。CBN工具推奨
- 表面処理: 窒化・PVDコーティングで耐摩耗・耐食性向上可能
金属
- ASTM A541 グレード 1A 調質ステンレス鋼 – 高強度、優れた衝撃靭性と耐食性
- ASTM A479 Grade XM-30 焼入れ焼戻し材 – 特性と性能
- ASTM A276 グレード 446: 高性能焼鈍・熱間仕上げステンレス鋼
- ASTM A276 グレード XM-27: 焼鈍・熱間仕上げ フェライト系ステンレス鋼
- ASTM A276 グレード XM-30 - 高温焼入れ焼戻し・冷間仕上げ マルテンサイト系ステンレス鋼
- ASTM A276 グレード444 ステンレス鋼 – 焼鈍・熱間仕上げ
- ASTM A276 S41425グレード 熱間仕上げ 焼入れ焼戻しステンレス鋼
- ASTM A276 S41500ステンレス鋼 高温焼入れ焼戻し 熱間/冷間仕上げ
- ASTM A276 Grade S20161: 焼鈍オーステナイト系ステンレス鋼 – 熱間仕上げ
- ASTM A694 F46グレード鋼 - 正火・焼戻し・焼入れ・析出硬化対応
- ASTM A694 F48グレード鋼 - 正火・焼戻し・焼入れ・析出硬化対応