ASTM A213 TP310S 低炭素オーステナイト系耐熱ステンレス鋼 – 高温酸化抵抗性に優れる

概要

ASTM A213 TP310S（UNS S31008）は、TP310の炭素含有量を0.08%以下に抑えた低炭素グレードで、優れた高温酸化抵抗性と溶接性を兼ね備えたオーステナイト系ステンレス鋼です。25%Cr-20%Niの高合金組織により、1100℃を超える酸化雰囲気でも安定した保護酸化皮膜を形成します。

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)	0.08 % 以下
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 %

TP310S、TP310H、TP310HCbの比較

特性	TP310S	TP310H	TP310HCb
炭素	≤0.08%	0.04–0.10%	0.04–0.10%
ニオブ	–	–	1.10%
高温クリープ強度	標準	高い	高い
感度化抵抗性	良好（低C）	要注意	優秀（Nb安定化）
溶接後熱処理	原則不要	必要な場合あり	原則不要
主用途	一般耐熱・溶接構造	高温構造（非溶接）	高温溶接構造

高温酸化抵抗性

連続使用温度: 酸化雰囲気で約1150℃まで
断続使用温度: 約1035℃まで（熱サイクル時のスケール剥離を考慮）
酸化皮膜: 緻密なCr₂O₃系酸化皮膜を形成し、さらなる酸化を防止
硫黄雰囲気: 硫化腐食に対しても比較的良好な抵抗性を示す

主な用途

高温炉部品（マフル、レディアントチューブ、ローラーハース）
熱処理設備のコンベヤー、治具、バスケット
石油化学・化学プラントの高温反応器チューブ
排ガス処理装置、焼却炉、触媒担体
ガスタービン排気ダクト、熱交換器

熱処理と供給状態

固溶熱処理（1040–1120℃、水冷または急冷）状態で供給。低炭素のため感度化リスクが低く、溶接後熱処理なしで使用可能です。ASME BPVC Section II Part D収載。設計応力値はTP310Hより低めに設定されています（高温側）。

ASTM A213 TP309Cb ニオブ安定化オーステナイト系耐熱ステンレス鋼 ASTM A213 TP316 モリブデン含有オーステナイト系ステンレス鋼 – 耐食性強化グレード

金属