EN 10269 X5CrNi18-10 オーステナイト系ステンレス鋼 — 固溶化熱処理材（+AT）
概要
X5CrNi18-10（1.4301）は、代表的なオーステナイト系クロムニッケルステンレス鋼で、DIN 17440-85 の X 5 CrNi 18 10 に相当します。優れた耐食性と加工性を備え、鏡面仕上げも可能な汎用性の高い材料です。ただし、感作状態では粒界腐食耐性を持たない点に注意が必要です。
主な特長・用途
- 優れた耐食性（大気、水、弱酸性環境）
- 極低温（-200 °C）から高温（550 °C）まで広い使用温度範囲
- 優れた冷間成形性と溶接性
- 鏡面研磨可能で装飾用途にも最適
- 圧力容器用途として 300 °C まで認可取得済み（それ以上は個別認可）
- 建築内外装、食品・乳製品機器、医薬品機器、化学プラント、家電、ポンプ・圧縮機部品、ファスナーなど幅広く採用
- ドイツ建築技術協会（DIBt）認証 Z-30.44.1 取得（構造用部材として承認、強度グレード E 225、E 355）
物理的・化学的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.90 – 7.92 g/cm³ |
機械的特性
ヤング率（弾性率）
| 温度 | 値 |
|---|
| -100 °C | 206 GPa |
| 20 °C | 196 – 200 GPa |
| 24 °C | 194.4 – 196.5 GPa |
| 100 °C | 190 – 194 GPa |
| 149 °C | 188.2 – 189.6 GPa |
| 200 °C | 182 – 186 GPa |
| 260 °C | 182.7 – 184.1 GPa |
| 300 °C | 174 – 179 GPa |
| 371 °C | 173.1 – 177.9 GPa |
| 400 °C | 166 – 172 GPa |
| 483 °C | 157.9 – 160 GPa |
| 500 °C | 158 – 165 GPa |
| 593 °C | 149.6 – 155.8 GPa |
| 600 °C | 150 GPa |
| 700 °C | 142 GPa |
| 704 °C | 137.9 – 144.8 GPa |
| 800 °C | 134 GPa |
| 816 °C | 120.7 – 128.2 GPa |
引張試験特性（20 °C）
| 特性 | 値 |
|---|
| 引張強さ | 500 – 700 MPa |
| 0.2% 耐力 (Rp0.2) | 190 MPa |
| 伸び (A) | 45 % |
高温引張強さ
| 温度 | 引張強さ |
|---|
| 50 °C | 480 MPa |
| 100 °C | 450 MPa |
| 150 °C | 420 MPa |
| 200 °C | 400 MPa |
| 250 °C | 390 MPa |
| 300 °C | 380 MPa |
| 350 °C | 380 MPa |
| 400 °C | 380 MPa |
| 450 °C | 375 MPa |
| 500 °C | 360 MPa |
| 550 °C | 335 MPa |
| 600 °C | 300 MPa |
高温 0.2% 耐力
| 温度 | Rp0.2 |
|---|
| 50 °C | 177 MPa |
| 100 °C | 155 MPa |
| 150 °C | 140 MPa |
| 200 °C | 127 MPa |
| 250 °C | 118 MPa |
| 300 °C | 110 MPa |
| 350 °C | 104 MPa |
| 400 °C | 98 MPa |
| 450 °C | 95 MPa |
| 500 °C | 92 MPa |
| 550 °C | 90 MPa |
ポアソン比・剛性率
| 温度 | ポアソン比 | 剛性率 |
|---|
| 20 °C | 0.28 | — |
| 24 °C | 0.24 – 0.25 | 78.6 GPa |
| 149 °C | 0.27 – 0.30 | 72.4 – 74.5 GPa |
| 260 °C | 0.29 – 0.32 | 69.6 – 71 GPa |
| 371 °C | 0.32 | 65.5 – 67.6 GPa |
| 483 °C | 0.27 – 0.29 | 62.1 GPa |
| 593 °C | 0.29 – 0.30 | 57.9 – 60 GPa |
| 704 °C | 0.27 – 0.30 | 54.5 – 55.9 GPa |
| 816 °C | 0.23 – 0.27 | 49 – 50.3 GPa |
熱的特性
線膨張係数
| 温度 | 値 (1/K) |
|---|
| -100 °C | 1.49×10⁻⁵ |
| 20 °C | 1.61×10⁻⁵ |
| 100 °C | 1.60 – 1.67×10⁻⁵ |
| 200 °C | 1.65 – 1.72×10⁻⁵ |
| 300 °C | 1.70 – 1.77×10⁻⁵ |
| 400 °C | 1.75 – 1.81×10⁻⁵ |
| 500 °C | 1.80 – 1.84×10⁻⁵ |
| 600 °C | 1.88×10⁻⁵ |
| 700 °C | 1.91×10⁻⁵ |
| 800 °C | 1.94×10⁻⁵ |
その他の熱特性
| 特性 | 値 / 範囲 | 備考 |
|---|
| 長期使用温度 | -200 – 550 °C | |
| 融点 | 1,230 – 1,480 °C | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
比熱容量
| 温度 | 値 |
|---|
| -100 °C | 440 J/(kg·K) |
| 20 °C | 472 – 500 J/(kg·K) |
| 100 °C | 487 J/(kg·K) |
| 200 °C | 503 J/(kg·K) |
| 300 °C | 512 J/(kg·K) |
| 400 °C | 520 J/(kg·K) |
| 500 °C | 530 J/(kg·K) |
| 600 °C | 541 J/(kg·K) |
| 700 °C | 551 J/(kg·K) |
| 800 °C | 559 J/(kg·K) |
熱伝導率
| 温度 | 値 |
|---|
| -100 °C | 11.7 W/(m·K) |
| 20 °C | 14.5 – 15 W/(m·K) |
| 100 °C | 16 W/(m·K) |
| 200 °C | 17.6 W/(m·K) |
| 300 °C | 19.1 W/(m·K) |
| 400 °C | 20.4 W/(m·K) |
| 500 °C | 21.9 W/(m·K) |
| 600 °C | 23.3 W/(m·K) |
| 700 °C | 24.7 W/(m·K) |
| 800 °C | 26.1 W/(m·K) |
熱拡散率
| 温度 | 値 |
|---|
| -100 °C | 3.7 mm²/s |
| 20 °C | 3.9 mm²/s |
| 100 °C | 4.3 mm²/s |
| 200 °C | 4.3 mm²/s |
| 300 °C | 4.6 mm²/s |
| 400 °C | 4.7 mm²/s |
| 500 °C | 4.9 mm²/s |
| 600 °C | 5.0 mm²/s |
| 700 °C | 5.3 mm²/s |
| 800 °C | 5.7 mm²/s |
電気的特性（電気抵抗率）
| 温度 | 値 (Ω·m) |
|---|
| -100 °C | 5.86×10⁻⁷ |
| 20 °C | 6.92 – 7.30×10⁻⁷ |
| 100 °C | 7.58×10⁻⁷ |
| 200 °C | 8.36×10⁻⁷ |
| 300 °C | 9.07×10⁻⁷ |
| 400 °C | 9.73×10⁻⁷ |
| 500 °C | 1.02×10⁻⁶ |
| 600 °C | 1.06×10⁻⁶ |
| 700 °C | 1.10×10⁻⁶ |
| 800 °C | 1.13×10⁻⁶ |
化学組成（質量%、代表値）
| 元素 | 含有範囲 |
|---|
| 炭素 (C) | ≤ 0.07 % |
| クロム (Cr) | 17.0 – 19.5 % |
| マンガン (Mn) | ≤ 2.0 % |
| ニッケル (Ni) | 8.0 – 10.5 % |
| 窒素 (N) | ≤ 0.10 % |
| リン (P) | ≤ 0.05 % |
| ケイ素 (Si) | ≤ 1.0 % |
| 硫黄 (S) | 0.015 – 0.03 % |
| 鉄 (Fe) | 残部 |
供給形態・熱処理
固溶化熱処理（+AT、1,050 – 1,100 °C で加熱後急冷）状態で供給されます。冷間加工による加工硬化で高強度化も可能です。溶接後は固溶化処理を行うことで耐食性を回復できます。
