Sandvik 6R35:チタン安定化オーステナイト系ステンレス鋼、耐食性と高温強度を両立
Sandvik 6R35は、チタン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す。湿式腐食環境での使用に適し、同時に高温での優れた機械的強度も発揮します。チタン安定化により粒界腐食耐性が向上しており、石油化学・化学プラントの高温配管・熱交換器用途で広く採用されています。
主な特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.9 g/cm³ | |
| リサイクル含有率 | - | 82.1 % | 平均値 |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| シャルピー衝撃値 | -196.0 ℃ | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) および EN 10216-5 |
| クリープ強度 (10⁴時間) | 550 ℃ | 234 MPa | ISO値、10,000時間 |
| 575 ℃ | 175 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 600 ℃ | 143 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 625 ℃ | 110 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 650 ℃ | 90 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 675 ℃ | 76 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 700 ℃ | 59 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| 750 ℃ | 29 MPa | ISO値、10,000時間 | |
| クリープ強度 (10⁵時間) | 550 ℃ | 184 MPa | ISO値、100,000時間 |
| 575 ℃ | 126 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 600 ℃ | 94 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 625 ℃ | 75 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 650 ℃ | 58 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 675 ℃ | 48 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 700 ℃ | 39 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 750 ℃ | 16 MPa | ISO値、100,000時間 | |
| 弾性率 | 20 ℃ | 200 GPa | |
| 100 ℃ | 194 GPa | ||
| 200 ℃ | 186 GPa | ||
| 300 ℃ | 179 GPa | ||
| 400 ℃ | 172 GPa | ||
| 500 ℃ | 165 GPa | ||
| 伸び | 23 ℃ | 35 % | 最小値、NFA 49-117およびNFA 49-217では最小45%も満足可能 |
| ロックウェルB硬度 | 23 ℃ | 90 | 最大値 |
| 引張強さ | 23 ℃ | 515–690 MPa | |
| 0.1%耐力 (Rp0.1) | 20 ℃ | 240 MPa | 最小値 |
| 50 ℃ | 230 MPa | 最小値 | |
| 100 ℃ | 210 MPa | 最小値 | |
| 150 ℃ | 195 MPa | 最小値 | |
| 200 ℃ | 185 MPa | 最小値 | |
| 250 ℃ | 180 MPa | 最小値 | |
| 300 ℃ | 175 MPa | 最小値 | |
| 350 ℃ | 170 MPa | 最小値 | |
| 400 ℃ | 165 MPa | 最小値 | |
| 450 ℃ | 165 MPa | 最小値 | |
| 500 ℃ | 160 MPa | 最小値 | |
| 550 ℃ | 160 MPa | 最小値 | |
| 600 ℃ | 155 MPa | 最小値 | |
| 0.2%耐力 (Rp0.2) | 20 ℃ | 210 MPa | 最小値 |
| 50 ℃ | 195 MPa | 最小値 | |
| 100 ℃ | 180 MPa | 最小値 | |
| 150 ℃ | 170 MPa | 最小値 | |
| 200 ℃ | 160 MPa | 最小値 | |
| 250 ℃ | 150 MPa | 最小値 | |
| 300 ℃ | 140 MPa | 最小値 | |
| 350 ℃ | 135 MPa | 最小値 | |
| 400 ℃ | 130 MPa | 最小値 | |
| 450 ℃ | 130 MPa | 最小値 | |
| 500 ℃ | 125 MPa | 最小値 | |
| 550 ℃ | 125 MPa | 最小値 | |
| 600 ℃ | 120 MPa | 最小値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 100 ℃ | 1.75×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで |
| 200 ℃ | 1.75×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 300 ℃ | 1.80×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 400 ℃ | 1.80×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 500 ℃ | 1.85×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 600 ℃ | 1.85×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 700 ℃ | 1.90×10⁻⁵ 1/K | 30℃から当該温度まで | |
| 比熱容量 | 20 ℃ | 465 J/(kg·K) | |
| 100 ℃ | 490 J/(kg·K) | ||
| 200 ℃ | 515 J/(kg·K) | ||
| 300 ℃ | 540 J/(kg·K) | ||
| 400 ℃ | 560 J/(kg·K) | ||
| 500 ℃ | 580 J/(kg·K) | ||
| 600 ℃ | 595 J/(kg·K) | ||
| 700 ℃ | 610 J/(kg·K) | ||
| 800 ℃ | 625 J/(kg·K) | ||
| 900 ℃ | 640 J/(kg·K) | ||
| 1000 ℃ | 650 J/(kg·K) | ||
| 熱伝導率 | 20 ℃ | 14 W/(m·K) | |
| 100 ℃ | 15 W/(m·K) | ||
| 200 ℃ | 17 W/(m·K) | ||
| 300 ℃ | 19 W/(m·K) | ||
| 400 ℃ | 21 W/(m·K) | ||
| 500 ℃ | 22 W/(m·K) | ||
| 600 ℃ | 24 W/(m·K) | ||
| 700 ℃ | 25 W/(m·K) | ||
| 800 ℃ | 26 W/(m·K) | ||
| 900 ℃ | 28 W/(m·K) | ||
| 1000 ℃ | 29 W/(m·K) | ||
| 1100 ℃ | 30 W/(m·K) |
化学組成 (代表値)
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.05 % | 最大 |
| クロム (Cr) | 17.5 % | |
| 鉄 (Fe) | 残部 | |
| マンガン (Mn) | 1.3 % | |
| ニッケル (Ni) | 10.5 % | |
| リン (P) | 0.03 % | 最大 |
| シリコン (Si) | 0.5 % | |
| 硫黄 (S) | 0.015 % | 最大 |
| チタン (Ti) | 0.25 % |
技術的特性・加工情報
用途
硫化水素ガス耐性と粒界腐食耐性、高温強度を兼ね備え、加熱炉用チューブ、硫化・水素化処理プラントの熱交換器、石油化学プラントのエチレン・塩化ビニル製造用クラッキング炉、化学・石油化学プラントの熱交換器・配管などに最適です。
認証
PED (Pressure Equipment Directive) 2014/68/EU および AD2000 認証取得
冷間成形
冷間曲げ後のアニーリングは通常不要ですが、曲げ度合いと使用条件により判断してください。必要な場合は応力除去または固溶化処理を行います。
耐食性
全面腐食: 硝酸を除き、非安定化鋼ASTM 304と同等の耐性。中程度温度の有機酸、塩類溶液(硫酸塩・硫化物・亜硫酸塩)、中程度温度の苛性環境に対して良好な耐性を示します。
粒界腐食: チタン安定化により、粒界腐食耐性が向上しています。
孔食・隙間腐食: 比較的低い塩化物濃度でも発生する可能性がありますが、チタン安定化によりASTM 304よりやや優れた耐性を持ちます。
応力腐食割れ (SCC): オーステナイト系鋼と同様にSCC感受性があります。約60℃以上で引張応力と塩化物含有溶液が同時に作用すると発生。プラント停止時の凝縮液にも注意が必要です。高いSCC耐性が必要な用途には、オーステナイト・フェライト系鋼Sandvik SAF 2304を推奨します。
ガス腐食: 空気中850℃まで、蒸気中750℃まで、合成ガス(アンモニア合成)中約550℃まで使用可能。クリープ範囲ではクリープ挙動も考慮が必要。硫黄含有排ガス中では耐食性が低下し、600–750℃まで(条件依存)。酸化/還元雰囲気、ナトリウム・バナジウム等の不純物有無も考慮要因です。
熱処理
管材は通常上記条件で供給されます。追加加工後の熱処理が必要な場合は以下を推奨:
- 固溶化処理 (Tp 321): 1040–1100℃(1905–2010°F)、2–5分、空気または水で急冷
- Tp321H安定化処理: 1040–1100℃(1920–2010°F)、2–5分急冷。ただし、結晶粒度要件を満たすため1100℃(2010°F)以上の処理が必要な場合があり、その後安定化処理を実施
- 応力除去: 850–950℃(1560–1740°F)、10–15分、空冷
熱間成形
熱間曲げは1100–850℃(2010–1560°F)で実施し、その後固溶化処理を行います。
機械加工
良好な機械加工性を持ちます。工具選定と切削条件の詳細についてはSandvikにお問い合わせください。
供給形態
シームレス管: 外径260 mmまで、固溶化処理・白酸洗い仕上げまたはブライトアニール仕上げで供給。
中空バー: 固溶化処理・白酸洗い仕上げで供給。
在庫サイズ: ISO・ANSI準拠の幅広いサイズを、熱押出し品および冷間仕上・アニール品として在庫。詳細はカタログS-110-ENG参照。中空バーは外径32–250 mm (1.3–9.8 in.) の標準サイズを在庫。
溶接
溶接性は良好。予熱不要、溶接後熱処理も通常不要。適切な融接法は手動アーク溶接 (MMA/SMAW) とガスシールドアーク溶接で、TIG/GTAWが第一選択。
推奨条件:熱入力 <1.5 kJ/mm、層間温度 <150℃ (300°F)
推奨溶接材:
- TIG/GTAWまたはMIG/GMAW:ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (例:Exaton 19.9.Nb)
- MMA/SMAW:ISO 3581 E 19 9 Nb R / AWS A5.4 E347-17 (例:Exaton 19.9.NbR)
- オーバーレイ溶接(チューブシート・高圧容器でSandvik 6R35相当の耐食性が必要な場合):ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (例:Exaton 19.9.LNb) ワイヤまたはストリップ電極を推奨
データシート更新日:2019-08-28(全ての過去版に優先)
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 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
- 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