Sandvik 8R40：850°Cまで対応するニオブ安定化オーステナイト系ステンレス鋼
概要
Sandvik 8R40は、ニオブで安定化されたオーステナイト系クロム・ニッケルステンレス鋼で、最高850℃（1560°F）までの高温環境での使用に適しています。優れたクリープ強度と酸化耐性を兼ね備え、発電プラントや石油精製、化学プラントなどの過酷な高温用途で広く採用されています。
主な特長
- 使用温度上限：850℃（1560°F）
- ニオブ安定化により粒界腐食耐性に優れる
- 高温クリープ強度が高い（100,000時間で540℃・186MPa）
- 溶接性良好、溶接後熱処理通常不要
- リサイクル含有率82.1%（平均値）
化学組成（代表値、質量%）
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.06% max. | |
| クロム (Cr) | 17.5% | |
| ニッケル (Ni) | 11% | |
| ニオブ (Nb) | 0.6% min. | Nb > 10×C |
| マンガン (Mn) | 1.8% | |
| シリコン (Si) | 0.4% | |
| リン (P) | 0.04% max. | |
| 硫黄 (S) | 0.015% max. | |
| 鉄 (Fe) | 残部 |
機械的特性（室温、代表値）
| 項目 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 引張強さ | 515–690 MPa | |
| 0.2%耐力 (Rp0.2) | 220 MPa min. | |
| 0.1%耐力 (Rp0.1) | 250 MPa min. | |
| 伸び | 40% min. | |
| ビッカース硬度 | 155 HV | |
| シャルピー衝撃値 (-196℃) | 60 J | EN 13445-2, EN 10216-5準拠 |
高温クリープ強度（ISO値）
| 温度 | 10,000時間 | 100,000時間 |
|---|---|---|
| 540℃ | 253 MPa | 186 MPa |
| 550℃ | 237 MPa | 172 MPa |
| 580℃ | 192 MPa | 135 MPa |
| 600℃ | 166 MPa | 115 MPa |
| 620℃ | 142 MPa | 97 MPa |
| 650℃ | 112 MPa | 74 MPa |
| 670℃ | 96 MPa | 61 MPa |
| 700℃ | 74 MPa | 48 MPa |
| 800℃ | 28 MPa | 16 MPa |
物理的特性
| 項目 | 値 | 温度 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.9 g/cm³ | 23℃ |
| ヤング率 | 200 GPa | 20℃ |
| 熱伝導率 | 14 W/(m·K) | 23℃ |
| 比熱 | 485 J/(kg·K) | 20℃ |
| 熱膨張係数 (30℃基準) | 1.7×10⁻⁵ 1/K | 100℃ |
耐食性
湿式腐食
一般的に500℃以上で使用されるため湿式腐食は考慮外だが、ニオブ安定化により粒界腐食耐性は優れる。有機酸、塩類溶液、中性アルカリ環境ではASTM 304相当の耐食性を示す。一方、塩化物環境ではピット腐食・隙間腐食を受けやすく、応力腐食割れ（SCC）のリスクがある（60℃以上、塩化物存在下）。
ガス腐食
- 酸化性雰囲気：850℃まで
- 水蒸気：750℃まで
- 合成ガス（アンモニア合成）：約550℃まで
- 硫黄含有燃焼ガス：600–750℃（酸素濃度、Na・V不純物により変動）
熱処理
- 応力除去：850–950℃、10–15分、空冷
- 固溶化処理：1000–1100℃、5–20分、空冷または水冷
出荷時は固溶化処理済み。冷間曲げ後の焼鈍は通常不要だが、曲げ度合いと使用条件により判断。
成形加工
- 熱間曲げ：1100–850℃、曲げ後は固溶化処理を推奨
- 冷間曲げ：焼鈍通常不要
溶接
溶接性良好。予熱不要、溶接後熱処理通常不要。推奨条件：熱入力<1.5 kJ/mm、層間温度<150℃。
推奨溶加材
- TIG/MIG：ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS ER347（Exaton 19.9.Nb等）、ISO 14343 S 19 9 Nb Si / AWS ER347Si（Exaton 19.9.NbSi等）
- 手溶接：ISO 3581 E 19 9 Nb R / AWS E347-17（Exaton 19.9.NbR等）
- オーバーレイ溶接：ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS ER347 ワイヤ/ストリップ電極
用途例
- 火力発電所の過熱器チューブ
- アンモニアコンバーター冷却チューブ（窒素吸収耐性、耐食性に優れる）
- 精製炉チューブ（高温強度、硫化水素・粒界腐食耐性）
- 塩化ビニル製造用炉チューブ
供給形態
シームレスチューブ・パイプ、外径最大260mmまで。固溶化処理・白酸洗仕上げまたは光熱処理仕上げで供給。
規格・データシート
データシート更新：2019-09-02（全前版を置換）
金属
- 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
- Sandvik 5R75：チタン安定化オーステナイト系プレミアムステンレス鋼
- Sandvik SAF 3207 HD™ – 深海・腐食環境向けプレミアム超二相ステンレス鋼
- Sandvik 254 SMO – 海水・塩化物環境向けプレミアム オーステナイト系ステンレス鋼
- Sandvik 6R44：極限温度対応の高性能オーステナイト系ステンレス鋼
- Sandvik SAF 2304®：高耐食・高強度なリーンデュプレックスステンレス鋼
- Sandvik 3R65：高性能モリブデン合金オーステナイト系ステンレス鋼
- Sandvik 3R60™ Urea Grade – 尿素産業向けプレミアムASTM 316L合金
- Sandvik 7RE10：高温用途向けプレミアムオーステナイト系ステンレス鋼
- Sandvik 3R60™：耐食用途向けプレミアムオーステナイト系クロムニッケル鋼
- Sandvik 3RE60：耐食性に優れた高性能デュプレックスステンレス鋼