DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10 焼入れ・焼戻しステンレス鋼｜高性能用途向けデータシート
概要
DIN 1654-5 規格の X6CrNiTi18-10（材料番号 1.4541、AISI 321 相当） は、チタン（Ti）で安定化されたオーステナイト系ステンレス鋼です。本グレードは焼入れ・焼戻し（調質）処理を施した状態で供給され、高温強度と優れた耐食性、耐粒界腐食性を高次元でバランスさせています。チタン添加により炭化クロム析出を抑制し、溶接部や高温曝露後の耐粒界腐食性を確保。連続使用温度 550℃ まで対応可能な高性能材料です。
主な特長
- チタン安定化による優れた耐粒界腐食性（溶接熱影響部・高温曝露後も安心）
- 調質処理により高温強度と靭性を最適化
- 酸化性酸、水、大気、有機酸に対する優れた耐食性
- 連続使用温度：最高 550℃（粒界腐食誘発物質の影響を避ける）
- 低温から高温まで安定した機械的特性
典型的な用途
- 化学プラント・石油精製プラントの高温・高圧配管・容器
- 発電設備（ボイラー、熱交換器、過熱器チューブ）
- 排ガス処理装置、触媒担体、排気マニホールド
- 航空機エンジン部品、排気系部品
- 食品・医薬品製造装置の高温滅菌ライン部品
- 高強度・高耐食性が要求されるボルト・ナット・スタッドボルト
化学成分（質量%）
| 元素 | 範囲 |
|---|
| 炭素 (C) | ≤ 0.08 |
| クロム (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| ニッケル (Ni) | 9.0 – 12.0 |
| チタン (Ti) | 5×C% ～ 0.70 |
| マンガン (Mn) | ≤ 2.0 |
| シリコン (Si) | ≤ 1.0 |
| リン (P) | ≤ 0.05 |
| 硫黄 (S) | ≤ 0.03 |
| 鉄 (Fe) | 残部 |
物理的・機械的・熱的・電気的特性
一般特性
機械的特性（代表値）
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|
| ヤング率（弾性率） | -100℃ | 206 GPa |
| 20℃ | 196 – 199.26 GPa |
| ポアソン比 | 20℃ | 0.29 |
| 100℃ | 0.30 |
| 断面収縮率 | 20℃ | 55 % |
| せん断弾性率 | 20℃ | 77.22 GPa |
| 引張強さ | 20℃ | 680 MPa |
※ ヤング率・せん断弾性率・ポアソン比は高温までデータあり（最大 1000℃）。調質条件により値は変動します。詳細表は技術データシート参照。
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 20℃ | 1.61×10⁻⁵ 1/K | |
| 200℃ | 1.70–1.75×10⁻⁵ 1/K | |
| 500℃ | 1.80–1.85×10⁻⁵ 1/K | |
| 比熱容量 | 20℃ | 472 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20℃ | 14.3 W/(m·K) | |
| 熱拡散率 | 20℃ | 3.8 mm²/s | |
| 最高使用温度（長期） | – | 0 – 550℃ | 粒界腐食誘発物質を避ける |
| 融点 | – | 1230 – 1480℃ | 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 |
|---|
| 電気抵抗率 | 20℃ | 7.1×10⁻⁷ Ω·m |
| 電気抵抗率 | 500℃ | 1.02×10⁻⁶ Ω·m |
熱処理・加工のポイント
- 固溶化処理（標準）： 1000～1100℃ で保持後、水冷または急冷。耐食性と靭性を最大化。
- 調質（焼入れ・焼戻し）： 本鋼種はオーステナイト系のため、マルテンサイト変態による焼入れ硬化はしない。高温強度確保のための熱処理サイクル（例：高温での固溶化＋安定化焼鈍 850～900℃）が適用される。
- 安定化焼鈍： 850～900℃、2～4 時間／25mm 厚、空冷。チタン炭化物を析出させ、炭素を固定化して耐粒界腐食性を向上。
- 冷間加工： 可能だが加工硬化大。中間焼鈍推奨。
- 溶接性： 優れる。全工法適用可。チタン安定化により溶接後も粒界腐食耐性維持。フィラー材：1.4551 (347) 推奨。
関連規格・相当材質
| 規格 | 記号・番号 |
|---|
| DIN EN 10088-3 | 1.4541 / X6CrNiTi18-10 |
| AISI / ASTM | 321 / UNS S32100 |
| JIS G 4303 | SUS 321 |
| ISO 15510 | X6CrNiTi18-10 |
| ASME | SA-240 / SA-312 / SA-479 等 |
技術サポート・追加サービス
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