ASTM A565 グレード619：高温サービス向け熱処理鋼
ASTM A565 グレード619 熱処理鋼の特性概要
ASTM A565 グレード619 は、モリブデン 2.5–3.0%、バナジウム 0.2–0.3% を含有するマルテンサイト系耐熱ステンレス鋼で、グレード616 よりさらに高温（〜700 ℃）でのクリープ強度と酸化抵抗性を向上させたグレードです。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 ℃ | 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 ℃ | 8 % |
| 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 ℃ | 20 % |
| 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) | 0.27 – 0.32 % |
| クロム (Cr) | 11.0 – 12.0 % |
| マンガン (Mn) | 0.95 – 1.35 % |
| モリブデン (Mo) | 2.5 – 3.0 % |
| ニッケル (Ni) | 0.50 % |
| リン (P) | 0.03 % |
| ケイ素 (Si) | 0.50 % |
| 硫黄 (S) | 0.025 % |
| バナジウム (V) | 0.2 – 0.3 % |
グレード619 の位置づけと用途
グレード619 は、A565 シリーズ中で最も高温強度に優れる「高Mo・V 13Cr鋼」です。Mo 2.5–3.0% により、マトリックスの固溶強化と M₂C 系炭化物の微細分散析出を促進し、700 ℃ 付近までのクリープ破断強度を大幅に向上させています。伸び 8%、絞り 20%、衝撃値 11 J と靭性は低めですが、ガスタービンの高圧タービンディスク・ブレード・スペーサー、ジェットエンジンの高圧コンプレッサー・タービン部品、超臨界圧ボイラーの高温ボルト・スタッドなど、極限的な高温高応力環境で採用されます。熱処理は通常、固溶化処理（1,050–1,100 ℃ 空冷）＋ 2 段焼戻し（600–650 ℃ × 2 回）で実施されます。
