EN 10085 31CrMo12鋼 – 重負荷用途向け高性能焼入れ焼戻し鋼
概要
窒化鋼である31CrMo12（材料番号1.8515）は、焼入れ硬化が可能で、摩耗にさらされ高い表面硬度が要求される重機部品（最大径250mmまで）に使用されます。高圧蒸気配管用部品（バルブスピンドルなど）では最大径100mmまで、グラインダバルブやフライス盤スピンドルにも適用されます。
本鋼種は窒化元素（Cr）を含有し、窒化処理または軟窒化処理（N、またはNとCの浸炭）により以下の特性が向上します：
- 表面硬度の向上
- 耐摩耗性の向上
- 疲労強度の向上
- 耐食性の向上
主な用途は、焼入れ・機械加工・熱化学処理（窒化など）を施した鍛造構造部品です。
物理的・機械的・熱的・電気的・化学的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 ℃ | 7.83 – 7.85 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | -100.0 ℃ | 217 GPa | |
| 20.0 ℃ | 210 – 212 GPa | ||
| 100.0 ℃ | 205 – 207 GPa | ||
| 200.0 ℃ | 195 – 199 GPa | ||
| 300.0 ℃ | 185 – 192 GPa | ||
| 400.0 ℃ | 184 GPa | ||
| 500.0 ℃ | 175 GPa | ||
| 600.0 ℃ | 164 GPa | ||
| 伸び | 20.0 ℃ | 11 – 12 % | |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.3 | 鋼の典型値 |
| 引張強さ | 20.0 ℃ | 900 – 1200 MPa | |
| 降伏強さ | 20.0 ℃ | 700 – 800 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 線膨張係数 | -100.0 ℃ | 1.05×10⁻⁵ 1/K |
| 20.0 ℃ | 1.15×10⁻⁵ 1/K | |
| 100.0 ℃ | 1.10 – 1.21×10⁻⁵ 1/K | |
| 200.0 ℃ | 1.20 – 1.27×10⁻⁵ 1/K | |
| 300.0 ℃ | 1.30 – 1.32×10⁻⁵ 1/K | |
| 400.0 ℃ | 1.36 – 1.40×10⁻⁵ 1/K | |
| 500.0 ℃ | 1.40×10⁻⁵ 1/K | |
| 600.0 ℃ | 1.44×10⁻⁵ 1/K | |
| 比熱容量 | -100.0 ℃ | 423 J/(kg·K) |
| 20.0 ℃ | 440 – 461 J/(kg·K) | |
| 100.0 ℃ | 479 J/(kg·K) | |
| 200.0 ℃ | 499 J/(kg·K) | |
| 300.0 ℃ | 517 J/(kg·K) | |
| 400.0 ℃ | 536 J/(kg·K) | |
| 500.0 ℃ | 558 J/(kg·K) | |
| 600.0 ℃ | 587 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20.0 ℃ | 25.7 – 36 W/(m·K) |
| 100.0 ℃ | 27.4 W/(m·K) | |
| 200.0 ℃ | 28.5 W/(m·K) | |
| 300.0 ℃ | 28.9 W/(m·K) | |
| 400.0 ℃ | 28.5 W/(m·K) | |
| 500.0 ℃ | 27.7 W/(m·K) | |
| 600.0 ℃ | 26.8 W/(m·K) | |
| 熱拡散率 | 20.0 ℃ | 7.1 mm²/s |
| 100.0 ℃ | 7.1 mm²/s | |
| 200.0 ℃ | 6.9 mm²/s | |
| 300.0 ℃ | 6.6 mm²/s | |
| 400.0 ℃ | 6.1 mm²/s | |
| 500.0 ℃ | 5.3 mm²/s | |
| 600.0 ℃ | 4.5 mm²/s |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0 ℃ | 1.80 – 4.05×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0 ℃ | 4.67×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0 ℃ | 5.53×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0 ℃ | 6.50×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0 ℃ | 7.62×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500.0 ℃ | 8.92×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600.0 ℃ | 1.03×10⁻⁶ Ω·m |
化学成分（質量%）
| 元素 | 含有範囲 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.28 – 0.35 % |
| クロム (Cr) | 2.8 – 3.3 % |
| マンガン (Mn) | 0.4 – 0.7 % |
| モリブデン (Mo) | 0.3 – 0.5 % |
| ニッケル (Ni) | 0.3 % |
| リン (P) | 0.03 % |
| ケイ素 (Si) | 0.4 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
金属
- EN 10137-2 グレード S890QL – 重負荷用高強度焼入れ焼戻し鋼
- EN 10137-3 S500Aグレード：構造用途向け焼入れ焼戻し微細粒鋼
- EN 10083-1 51CrV4鋼：焼入れ焼戻し（QT）クロムバナジウム鋼の全特性
- EN 10213 G17CrMo9-10 (QT) – 高温用途向け焼入れ焼戻し鋼
- EN 10085 15CrMoV5-9鋼 – 焼入れ焼戻し、耐摩耗機械部品用窒化鋼
- EN 10216-2 11CrMo9-10：高温高圧用シームレス鋼管の特性
- EN 10132-3: 42CrMo4 焼入れ焼戻し合金鋼 – 高品質冷間圧延ストリップ
- EN 10089 60Cr3 焼入れ焼戻し鋼：ばねおよび機械用途に最適
- EN 10273 13CrMo4-5 焼入れ焼戻し鋼 – 高温性能
- EN 10222-4 P420QH 焼入れ焼戻し鋼 – 高強度・溶接性に優れ圧力容器に最適
- EN 10213 G17CrMo5-5：タービン・ボイラーケーシング用高性能焼入れ焼戻し鋼