EN 10213 GX23CrMoV12-1 - 高温用途向け焼入れ焼戻しマルテンサイト系ステンレス鋼鋳鋼
EN 10213規格のGX23CrMoV12-1（旧DIN 17245 G-X 22 CrMoV 12-1相当）は、優れたクリープ強度と熱的強度を備え、急激な温度変化やサーマルショックが生じる環境下でも信頼性高く機能するマルテンサイト系ステンレス鋼鋳鋼です。600°C付近を除き高温強度に優れ、溶接性も良好なため、常温から約600°Cまでの幅広い温度範囲で使用可能です。主にタービンケーシング、バルブボックス、蒸気集合箱、広幅帯鋼ラインのリールセグメントなど、厳しい高温環境下で使用される大型鋳鋼部品に採用されています。
主な特長
- 優れた高温クリープ強度と熱疲労特性
- サーマルショック・急速温度変化に強い
- 良好な溶接性（予熱・焼戻し条件の管理が必要）
- 使用温度範囲：常温〜約600°C（長期使用は300–610°C）
- EN 10213 / DIN 17245準拠
物理的特性
機械的特性（常温・高温）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 弾性係数 | 20°C | 216 GPa | |
| 弾性係数 | 100°C | 209 GPa | |
| 弾性係数 | 200°C | 200 GPa | |
| 弾性係数 | 300°C | 190 GPa | |
| 弾性係数 | 400°C | 179 GPa | |
| 弾性係数 | 500°C | 167 GPa | |
| 弾性係数 | 600°C | 127 GPa | |
| 伸び | 20°C | 15% | |
| ポアソン比 | 23°C | 0.30 | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 剛性率 | 23°C | 77 GPa | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 引張強さ | 20°C | 740–880 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 20°C | 540 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 200°C | 450 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 300°C | 430 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 350°C | 410 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 400°C | 390 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 450°C | 370 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 500°C | 340 MPa | |
| 降伏強さ (Rp0.2) | 550°C | 290 MPa | |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 熱膨張係数 | 100°C | 1.05×10⁻⁵ 1/K | |
| 熱膨張係数 | 200°C | 1.10×10⁻⁵ 1/K | |
| 熱膨張係数 | 300°C | 1.15×10⁻⁵ 1/K | |
| 熱膨張係数 | 400°C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | |
| 熱膨張係数 | 500°C | 1.22×10⁻⁵ 1/K | |
| 熱膨張係数 | 600°C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | |
| 長期最高使用温度 | — | 300–610°C | |
| 融点 | — | 1,370–1,530°C | マルテンサイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 20°C | 460 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20°C | 24 W/(m·K) | |
| 熱伝導率 | 300°C | 25 W/(m·K) | |
| 熱伝導率 | 400°C | 26 W/(m·K) | |
| 熱伝導率 | 500°C | 27 W/(m·K) | |
| 熱伝導率 | 600°C | 27 W/(m·K) | |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|
| 電気抵抗率 | 20°C | 4.5×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分（質量%）
| 元素 | 含有範囲 |
|---|
| 炭素 (C) | 0.20–0.26% |
| クロム (Cr) | 11.3–12.2% |
| 銅 (Cu) | 0.3% |
| マンガン (Mn) | 0.5–0.8% |
| モリブデン (Mo) | 1.0–1.2% |
| ニッケル (Ni) | 1.0% |
| リン (P) | 0.03% |
| ケイ素 (Si) | 0.4% |
| 硫黄 (S) | 0.02% |
| タングステン (W) | 0.5% |
| バナジウム (V) | 0.25–0.35% |
典型的用途
- 蒸気タービン・ガスタービンのケーシング、ローター、ブレード
- 高温高圧バルブボディ、ボネット、蒸気集合箱
- 石油精製・石油化学プラントの高温配管部品、リフォーマー部品
- 広幅帯鋼圧延ラインのリールセグメント、ガイドロール
- 排ガス処理設備、廃棄物焼却炉の高温部品
熱処理と溶接
焼入れ焼戻し（QT）状態で供給されます。典型的な熱処理は、焼入れ：950–1,000°C/油冷または空冷、焼戻し：700–750°Cです。溶接時は200–300°Cの予熱と、溶接後焼戻し（650–750°C）が推奨されます。600°C付近では脆化傾向があるため、この温度帯での長期使用は避けるか、十分な評価を行ってください。
