ASTM A213 TP310H オーステナイト系耐熱ステンレス鋼 – 高温特性と性能
概要
ASTM A213 TP310H(UNS S31009)は、高温強度と酸化抵抗性に優れたオーステナイト系クロム・ニッケルステンレス鋼です。炭素含有量を0.04–0.10%に制御し、高温クリープ強度を向上させた「H」グレードです。ボイラー、熱交換器、炉部品などの高温用途で広く使用されています。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.9 – 8.2 g/cm³ | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
機械的特性(室温、熱処理後)
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 23.0 ℃ | 195 GPa | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 伸び(A50) | 23.0 ℃ | 35 % | |
| ブリネル硬度 | 23.0 ℃ | 192 HB | |
| ロックウェルB硬度 | 23.0 ℃ | 90 HRB | |
| ビッカース硬度 | 23.0 ℃ | 200 HV | |
| ポアソン比 | 23.0 ℃ | 0.30 | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| せん断弾性係数 | 23.0 ℃ | 77 GPa | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 ℃ | 515 MPa | |
| 降伏強さ | 23.0 ℃ | 205 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 ℃ | 1.7 – 1.9 × 10⁻⁵ 1/K | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 融点 | – | 1230 – 1480 ℃ | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 440 J/(kg·K) | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 ℃ | 11 – 21 W/(m·K) | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 ℃ | 8.5 × 10⁻⁷ Ω·m | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.04 – 0.10 % |
| クロム (Cr) | 24.0 – 26.0 % |
| マンガン (Mn) | 2.00 % |
| ニッケル (Ni) | 19.0 – 22.0 % |
| リン (P) | 0.05 % |
| ケイ素 (Si) | 1.00 % |
| 硫黄 (S) | 0.03 % |
主な特長と用途
- 優れた高温酸化抵抗性: 1150℃までの酸化雰囲気で連続使用可能
- 高温クリープ強度: 炭素制御により650℃以上のクリープ抵抗性を確保
- 優れた溶接性: オーステナイト組織で溶接後熱処理不要のケースが多い
- 用途例: ボイラー過熱器チューブ、熱交換器チューブ、炉部品、触媒担体、排ガス処理設備
高温機械的特性の目安
TP310Hは650℃においても引張強さ約200 MPa、1000時間クリープ破断強度約60 MPa(650℃)を維持し、長期高温使用に適しています。ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section II Part Dにも収載されています。
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