ASTM A213 TP310HCbN 熱処理材 – プレミアム オーステナイト系耐熱鋼グレード
ASTM A213 TP310HCbN（UNS S31042）の概要
TP310HCbNは、25%クロム・20%ニッケル基にコロンビウム（ニオブ）・窒素を添加し、高温クリープ強度と耐酸化性を大幅に向上させたオーステナイト系耐熱鋼です。ボイラー過熱器・再熱器チューブ、石油精製・石油化学プラントの高温配管・反応器内部部品、廃棄物焼却炉など、650–1,000℃の高温酸化・炭化・窒化雰囲気で長期信頼性が求められる用途に採用されます。
一般物性
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.9–8.2 g/cm³ | オーステナ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 ℃ | 195 GPa | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 伸び（A50） | 23.0 ℃ | 30 % | ― |
| ブリネル硬さ | 23.0 ℃ | 256 HB | ― |
| ロックウェル硬さ（Bスケール） | 23.0 ℃ | 100 HRB | ― |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.30 | オーステナ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 | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 ℃ | 655 MPa | ― |
| 降伏強さ | 23.0 ℃ | 295 MPa | ― |
熱的性質
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 23.0 ℃ | 1.7×10⁻⁵ – 1.9×10⁻⁵ 1/K | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 融点 | ― | 1,230 – 1,480 ℃ | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 440 J/(kg·K) | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 ℃ | 11 – 21 W/(m·K) | オーステナ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 ℃ | 8.5×10⁻⁷ Ω·m | オーステナ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) | 0.04 – 0.10 % |
| クロム (Cr) | 24 – 26 % |
| マンガン (Mn) | 2.0 % |
| ニッケル (Ni) | 19 – 22 % |
| ニオブ (Nb) | 0.2 – 0.6 % |
| 窒素 (N) | 0.15 – 0.35 % |
| リン (P) | 0.05 % |
| ケイ素 (Si) | 1.0 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
高温性能と設計上の利点
Nb(C,N)析出強化と固溶窒素によるオーステナイト安定化で、従来のTP310H・TP310HCbに比べ650–800℃域のクリープ破断強度を20–30%向上。高温酸化被膜の密着性も良好で、熱疲労・熱衝撃に強い。ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section I・VIII認定材で、ボイラー・圧力容器の高温部材として設計応力値が確立されています。
