ASTM A565 グレード616 熱処理ステンレス鋼：高温用途向け
ASTM A565 グレード616 熱処理ステンレス鋼の特性概要
ASTM A565 グレード616 は、タングステン (W) を含有するマルテンサイト系耐熱ステンレス鋼で、高温酸化性とクリープ強度に優れます。XM-32 と同様に航空宇宙・ガスタービン用途で使用されますが、W 添加により高温酸化抵抗性をさらに向上させています。室温（23℃）での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 ℃ | 7.6 – 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 ℃ | 11 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 ℃ | 13 % |
| 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 ℃ | 965 MPa |
| 0.2% 耐力 | 23.0 ℃ | 760 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) | 0.20 – 0.25 % |
| クロム (Cr) | 11.0 – 12.5 % |
| マンガン (Mn) | 0.5 – 1.0 % |
| モリブデン (Mo) | 0.9 – 1.25 % |
| ニッケル (Ni) | 0.5 – 1.0 % |
| リン (P) | 0.03 % |
| ケイ素 (Si) | 0.50 % |
| 硫黄 (S) | 0.025 % |
| タングステン (W) | 0.9 – 1.25 % |
| バナジウム (V) | 0.2 – 0.3 % |
グレード616 の特長と XM-32 との違い
グレード616 は、タングステン 0.9–1.25% を含有し、高温酸化抵抗性とクリープ破断強度を向上させた「タングステン含有13Cr鋼」です。XM-32 が析出硬化型（Ni₃Ti/Al 析出）であるのに対し、616 は固溶強化＋炭化物・窒化物析出＋W 固溶強化により高温強度を確保します。衝撃値（11 J 対 40 J）と伸び（13% 対 15%）は XM-32 より低く、靭性より高温酸化・クリープ抵抗性を優先する用途（タービンブレード、ノズル、排気バルブ、高温ボルト）で選定されます。溶接性は劣るため、機械加工主体の部品に適しています。
