ASTM A565 グレードXM-32：高温用途向け熱処理鋼
ASTM A565 グレードXM-32 熱処理鋼の特性概要
ASTM A565 グレードXM-32 は、析出硬化系マルテンサイト系ステンレス鋼で、高温（〜650 ℃）での高強度・高靭性・耐食性を両立するために開発された航空宇宙・ガスタービン用材料です。固溶化処理＋時効処理（エイジング）により、マルテンサイト基地に微細な析出物（Ni₃Ti、Ni₃Al 等）を分散させ、優れたクリープ強度と疲労特性を実現しています。室温（23℃）での主要特性を以下にまとめます。
一般特性
| 特性 | 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 ℃ | 40 J |
| 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の典型値 |
| 伸び（A50） | 23.0 ℃ | 15 % |
| ブリネル硬さ | 23.0 ℃ | 302 – 352 |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.30 | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 絞り | 23.0 ℃ | 30 % |
| せん断弾性率 | 23.0 ℃ | 77 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 引張強さ | 23.0 ℃ | 1,000 MPa |
| 0.2% 耐力 | 23.0 ℃ | 795 MPa |
熱的特性
| 特性 | 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の典型値 |
| 融点 | — | 1,370 – 1,530 ℃ | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 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 ℃ | 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 ℃ | 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（代表値、質量%）
| 元素 | 含有量 |
|---|
| 炭素 (C) | 0.08 – 0.15 % |
| クロム (Cr) | 11.0 – 12.5 % |
| マンガン (Mn) | 0.5 – 0.9 % |
| モリブデン (Mo) | 1.5 – 2.0 % |
| ニッケル (Ni) | 2.0 – 3.0 % |
| 窒素 (N) | 0.01 – 0.05 % |
| リン (P) | 0.03 % |
| ケイ素 (Si) | 0.35 % |
| 硫黄 (S) | 0.025 % |
| バナジウム (V) | 0.25 – 0.40 % |
XM-32 の特長と用途
XM-32 は、従来のマルテンサイト系耐熱鋼（410、420 等）に対し、Ni・Mo・V・Ti・Al を最適化し、析出硬化により 650 ℃ まで高強度を維持できる「スーパー13Cr」系鋼です。ガスタービンのディスク・ブレード・ボルト、航空機エンジン部品、石油掘削用高圧バルブ・ウェルヘッド部品、原子力プラント制御棒駆動機構など、高温・高応力・腐食環境が複合する極めて厳しい用途で実績があります。磁性を有し、溶接後は再熱処理が必要です。
