ASTM A240 グレード 410 熱処理材 – マルテンサイト系ステンレス鋼の高性能と信頼性
ASTM A240 Grade 410（UNS S41000）の概要
410は、11.5–13.5%クロムのマルテンサイト系ステンレス鋼で、焼入れ・焼戻し熱処理により高強度・高硬度を得られる唯一のステンレス鋼系統です。熱処理条件により機械的性質を幅広く調整可能で、刃物、バルブ・ポンプ部品、ボルト・ナット、タービンブレードなど、強度と耐食性の両立が求められる用途に幅広く採用されます。
一般物性
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.6–7.7 g/cm³ | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
機械的性質（室温・熱処理後）
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| ヤング率（弾性率） | 23.0 ℃ | 220 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 伸び（A50） | 23.0 ℃ | 20 % | ― |
| ブリネル硬さ | 23.0 ℃ | 217 HB | ― |
| ロックウェル硬さ（Bスケール） | 23.0 ℃ | 96 HRB | ― |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.30 | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 剛性率（せん断弾性率） | 23.0 ℃ | 77 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 ℃ | 450 MPa | ― |
| 0.2%耐力（Rp0.2） | 23.0 ℃ | 205 MPa | ― |
熱的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 23.0 ℃ | 1.0×10⁻⁵ – 1.5×10⁻⁵ 1/K | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 融点 | ― | 1,370 – 1,530 ℃ | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 460 J/(kg·K) | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 ℃ | 14 – 31 W/(m·K) | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
電気的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 ℃ | 6.0×10⁻⁷ Ω·m | マルテンサイト系ステンレス鋼として典型的 |
化学組成（質量%）
| 元素 | 含有量 |
|---|
| 炭素 (C) | 0.08 – 0.15 % |
| クロム (Cr) | 11.5 – 13.5 % |
| マンガン (Mn) | 1.0 % |
| ニッケル (Ni) | 0.75 % |
| リン (P) | 0.04 % |
| ケイ素 (Si) | 1.0 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
熱処理と用途のポイント
焼入れ（950–1,050℃油冷/空冷）＋焼戻し（150–700℃）で硬度・強度・靭性を調整。低温焼戻しで高硬度・高強度（刃物・工具）、高温焼戻しで高靭性（構造部品）を実現。耐食性はオーステナイト・フェライト系より劣るが、大気・淡水・弱酸環境では十分実用的。溶接性は劣るため、溶接部は焼入れ焼戻し後処理が必要です。
