Sandvik 3R64：高モリブデン含有による優れた耐食性を実現したプレミアム・オーステナイト系ステンレス鋼

概要

Sandvik 3R64は高モリブデン含有のオーステナイト系ステンレス鋼で、ASTM 316Lと比較して一般腐食および孔食に対する耐性が向上しています。

主な特性

一般特性

特性	温度	値	備考
密度	23.0 °C	8 g/cm³
リサイクル含有率	-	82.1 %	平均リサイクル含有率

機械的特性

特性	温度	値	備考
シャルピー衝撃値	-270.0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) および EN 10216-5
	-196.0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) および EN 10216-5
弾性率	20.0 °C	200 GPa
	100.0 °C	194 GPa
	200.0 °C	186 GPa
	300.0 °C	179 GPa
	400.0 °C	172 GPa
	500.0 °C	165 GPa
伸び	23.0 °C	35 %	最小値
硬度（ビッカース）	23.0 °C	155 [-]
引張強さ	23.0 °C	515 - 690 MPa
降伏強さ Rp0.1	20.0 °C	250 MPa	最小値
	50.0 °C	221 MPa	最小値
	100.0 °C	197 MPa	最小値
	150.0 °C	180 MPa	最小値
	200.0 °C	169 MPa	最小値
	250.0 °C	161 MPa	最小値
	300.0 °C	154 MPa	最小値
	350.0 °C	148 MPa	最小値
	400.0 °C	144 MPa	最小値
	450.0 °C	140 MPa	最小値
	500.0 °C	135 MPa	最小値
	降伏強さ Rp0.2	20.0 °C	220 MPa	最小値
50.0 °C		196 MPa	最小値
100.0 °C		172 MPa	最小値
150.0 °C		155 MPa	最小値
200.0 °C		144 MPa	最小値
250.0 °C		136 MPa	最小値
300.0 °C		129 MPa	最小値
350.0 °C		123 MPa	最小値
400.0 °C		119 MPa	最小値
450.0 °C		115 MPa	最小値
500.0 °C		110 MPa	最小値

熱的特性

特性	温度	値	備考
熱膨張係数	100.0 °C	1.65E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	200.0 °C	1.7E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	300.0 °C	1.75E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	400.0 °C	1.8E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	500.0 °C	1.8E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	600.0 °C	1.8E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
	700.0 °C	1.85E-5 1/K	30°Cから記載温度まで
比熱容量	20.0 °C	485 J/(kg·K)
	100.0 °C	500 J/(kg·K)
	200.0 °C	515 J/(kg·K)
	300.0 °C	525 J/(kg·K)
	400.0 °C	540 J/(kg·K)
	500.0 °C	555 J/(kg·K)
	600.0 °C	575 J/(kg·K)
熱伝導率	20.0 °C	14 W/(m·K)
	100.0 °C	15 W/(m·K)
	200.0 °C	17 W/(m·K)
	300.0 °C	18 W/(m·K)
	400.0 °C	20 W/(m·K)
	500.0 °C	21 W/(m·K)
	600.0 °C	23 W/(m·K)

化学組成

元素	含有量	備考
炭素	0.03 %	最大
クロム	18.5 %
鉄	残部
マンガン	1.7 %
モリブデン	3.1 %
ニッケル	14.5 %
リン	0.03 %	最大
ケイ素	0.4 %
硫黄	0.015 %	最大

技術的特性

適用分野

ASTM 304、304L、さらには316Lで耐食性が不足する幅広い産業用途に使用可能。代表例：化学・石油化学・パルプ紙・食品産業における熱交換器、凝縮器、配管、冷却/加熱コイル。

耐食性

高モリブデン含有により、大部分の塩化物および酸性環境においてASTM 316/316Lより優れた耐食性を発揮します。

• 一般腐食: 高濃度・中温度の有機酸、リン酸・硫酸などの中濃度・中温度無機酸、90%以上の高濃度硫酸（低温）、硫酸塩・硫化物・亜硫酸塩などの塩溶液、苛性環境で良好。

以下のデータはSandvik 3R64とASTM 316の耐食性比較を示します（両グレードとも大部分の温度で腐食速度が実用上許容しがたいレベルですが、相対的な優位性を示しています）。

表1. 沸騰ギ酸における一般腐食耐性比較

ギ酸濃度 (wt-%)	腐食速度 (mm/年)
	Sandvik 3R64	ASTM 316
5	0.12	0.18
10	0.2	0.3
25	0.35	0.6
50	0.45	0.6
80	1.0	1.5
90	0.8	1.8
100	0.4	0.6

• 粒界腐食: 低炭素含有により、溶接後などの粒界腐食リスクが低い。
• 孔食・隙間腐食: 孔食耐性はCr、Mo、N含有量で決まり、PRE（孔食耐性当量）= %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N で評価されます。

  表2. 各合金のPRE値（代表値）

  合金	3R64	ASTM 316L¹⁾	Alloy 825	904L	SAF 2205
  PRE	29	24	31	34	>35

  ¹⁾ Mo 2.1%

  したがって、Sandvik 3R64はASTM 316Lより高温・高塩化物濃度条件下で孔食耐性を発揮します。隙間腐食についても同様の順位付けが可能ですが、孔食より相当低い温度で発生します。

• 応力腐食割れ (SCC): オーステナイト系鋼はSCC感受性があります。約60°C (140°F) 以上で引張応力を受けながら塩化物含有溶液と接触すると発生する可能性があり、このような条件は避けるべきです。プラント停止時の凝縮液中の塩化物濃度上昇にも注意が必要です。高いSCC耐性が要求される用途では、Sandvik SAF 2304やSAF 2205などのオーステナイト・フェライト系鋼を推奨します。

熱処理

• 応力除去: 850–950°C (1560–1740°F)、10-15分、空冷
• 固溶化処理: 1000–1100°C (1830–2010°F)、10-30分、空冷または水冷

供給形態

シームレスチューブ・パイプは外径260mmまで、固溶化処理・白色酸洗い条件または光輝焼鈍で供給。溶接チューブ・パイプ、継手・フランジも供給可能。

溶接

溶接性は良好。予熱不要、溶接後熱処理も通常不要。TIG/GTAW法を第一選択とし、MMA/SMAWおよびガスシールドアーク溶接が適しています。

• 熱入力: <1.5 kJ/mm、層間温度: <100°C (210°F) を推奨

推奨溶加材:

• TIG/GTAWまたはMIG/GMAW: ISO 14343 S 19 13 4 L / AWS A5.9 ER317L (例: Exaton 19.13.4.L)
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 13 4 L R / AWS A5.4 E317L-16 (例: Exaton 19.13.4.LR)
• 肉盛溶接: ISO 14343 S 19 13 4 L / AWS A5.9 ER317L (例: Exaton 19.13.4.L) のワイヤまたはストリップ電極を推奨

データシート更新: 2019-08-26（従来版を置き換え）