ASTM A705 グレード634 (17-4PH) H1000時効硬化 - マルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼
ASTM A705 グレード634 (17-4PH) H1000 時効硬化ステンレス鋼の概要
ASTM A705 グレード634(通称17-4PH、UNS S17400)は、銅添加による析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼です。H1000処理(1000°F ≈ 538°C × 4時間空冷)により、高強度・高靭性・良好な耐食性をバランスよく発現させた状態です。航空宇宙、石油・ガス、化学プラント、医療機器など、高強度と耐食性の両方が要求される重要部品に広く採用されています。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 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(23.0 °C、H1000状態)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 弾性率 | 220 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 伸び (A50) | 12 % | |
| ブリネル硬度 | 341 | |
| ロックウェルC硬度 | 37 HRC | |
| ポアソン比 | 0.3 | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 絞り | 25 % | |
| せん断弾性率 | 77 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 引張強さ | 1170 MPa | |
| 降伏強さ | 1070 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 23.0 °C | 1.0E-5 - 1.5E-5 1/K | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 融点 | - | 1370 - 1530 °C | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 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 °C | 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 °C | 6E-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(質量%)
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.10 - 0.15 % |
| クロム (Cr) | 15 - 16 % |
| マンガン (Mn) | 0.5 - 1.25 % |
| モリブデン (Mo) | 2.5 - 3.25 % |
| ニッケル (Ni) | 4 - 5 % |
| 銅 (Cu) | 3 - 4 % ※析出硬化元素 |
| リン (P) | 0.04 % |
| ケイ素 (Si) | 0.5 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
熱処理条件(H1000)の意味
H1000 は、固溶処理(1040°C前後・油冷/空冷)後の材料を 1000°F (538°C) で4時間保持・空冷 する時効硬化処理を示します。この条件では、銅豊富なε相析出により高強度化しつつ、マルテンサイト母相の靭性を確保しています。他の一般的な時効条件との比較:
- H900 (482°C): 最高強度(引張≈1310 MPa)、靭性低下
- H925 (496°C): 高強度・中靭性
- H1000 (538°C): 高強度・高靭性のバランス(本グレード)
- H1025 (552°C): 靭性重視、強度やや低下
- H1150 (621°C): 最高靭性、耐食性最良、強度は最も低い
主要用途
- 航空機構造部品・ランディングギア部品
- 石油・ガス井戸用バルブ・ポンプ軸・ダウホール工具
- 化学プラント高圧弁・継手・ファスナー
- 医療用手術器具・インプラント部品
- 食品機械・製紙機械の高負荷部品
- タービンブレード・コンプレッサ部品
同等規格
UNS S17400、EN 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4)、JIS SUS630、AMS 5643、AMS 5604 に相当します。
金属
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