ASTM A288 クラス4 調質鋼：仕様と特性
ASTM A288 クラス4 調質（焼入れ・焼戻し）鋼の特性と仕様
ASTM A288 クラス4 は、中炭素低合金鋼を焼入れ・焼戻し（Q&T）処理した高強度鋼で、主に高温・高圧下で使用されるボイラー・圧力容器用のボルト・スタッド・ナットなどの締結部品に規定されます。室温（23℃）における主要特性を以下に示します。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.8 – 7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の典型値 |
機械的特性（室温）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| シャルピー衝撃値 | 23.0 ℃ | 47 J | |
| ヤング率（弾性率） | 23.0 ℃ | 200 – 215 GPa | 中炭素鋼の典型値 |
| 伸び（A50） | 23.0 ℃ | 18 % | |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.29 | 中炭素鋼の典型値 |
| 絞り | 23.0 ℃ | 45 % | |
| せん断弾性率 | 23.0 ℃ | 75 – 80 GPa | 炭素鋼の典型値 |
| 引張強さ | 23.0 ℃ | 825 MPa | |
| 降伏強さ（Rp0.02） | 23.0 ℃ | 655 MPa | |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 23.0 ℃ | 1.32×10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | — | 500 ℃ | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | — | 1,380 – 1,514 ℃ | 中炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 470 – 520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 ℃ | 21 – 52 W/(m·K) | 中炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 ℃ | 1.43×10⁻⁷ – 1.74×10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
化学成分（代表値、質量%）
| 元素 | 含有量 |
|---|
| 炭素 (C) | 0.45 % |
| クロム (Cr) | 0.7 – 1.25 % |
| マンガン (Mn) | 1.00 % |
| モリブデン (Mo) | 0.20 % |
| ニッケル (Ni) | 1.65 – 3.50 % |
| リン (P) | 0.03 % |
| ケイ素 (Si) | 0.15 – 0.35 % |
| 硫黄 (S) | 0.02 % |
| バナジウム (V) | 0.07 – 0.12 % |
用途と特徴
ASTM A288 クラス4 は、ニッケル・クロム・モリブデン系の低合金鋼で、調質処理により高強度と良好な靭性を両立しています。ASME ボイラー及圧力容器規格（BPVC）Section I および Section VIII で、高温高圧蒸気配管のフランジボルト、スタッドボルト、ナットなどに指定されるグレードです。バナジウム添加により焼戻し軟化抵抗性が向上し、500 ℃ 付近までのクリープ強度を確保しています。
