耐熱鋼|SUH材

耐熱鋼

耐熱鋼(SUH材)は、高熱に耐える鋼で、炭素鋼に比べて高温度の空気やガスの中でも酸化や腐食がなく、強度や硬さの低下が限定的な素材である。耐熱鋼の種類は大きくフェライト系耐熱鋼・オーステナイト系耐熱鋼がある。
耐熱性を増加させるためにニッケル(Ni)、耐酸化性を改善するためにクロム(Cr)、ケイ素(Si)、高温時での強さ、硬さを高めるためにタングステン(W)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、バナジウム(V)などを加えている。一般的には400℃程度に耐え、さらに600℃~1000℃まで耐える。また耐熱鋼のほか、耐熱用の素材として、そのほか、超合金、セラミックスなどが用いられる。

耐酸化

熱に耐えるため、高温でも酸化しない耐酸化性がある。耐酸化は高温時に銅が酸化して耐食性を著しく劣化させる。

クリープ

クリープとは、材料に一定な荷重を負荷し続けると、時間の経過とともに変形が進んで破壊される現象である。耐熱鋼は高温時でもクリープを抑え、クリープ強さ(クリープの時間と応力とのびの関係)が必要である。耐熱鋼の使用として、絶対温度で表示した融点の3割を超すと問題となるため注意しなければならない。

おおよその耐熱温度

  • 25Cr-20Ni鋼:約1100℃
  • 22Cr-12Ni鋼:約1100℃
  • 18Cr-8Ni鋼:約900℃
  • 28Cr鋼:約1100℃
  • 18Cr鋼:約900℃
  • 13Cr鋼:約700℃
  • 5Cr-0.5Mo鋼:約650℃
  • 2.25Cr-Mo鋼:約600℃
  • 0.5Mo鋼:約550℃

フェライト系耐熱鋼

フェライト系耐熱鋼は、低クロム系耐熱鋼と高クロム耐熱鋼がある。低クロム系耐熱鋼はクロム量が少なく、1.25~3%がある。4~9%クロム量(Cr)になると耐食性が優れて耐熱性もある。そのため、熱交換器、化学装置の機器類にある。
高クロム耐熱鋼は、クロム量(Cr)が10%を超えて、炭化物を利用した耐熱強度部材に利用する。耐熱鋼は高温で使用するため、焼入れで硬さを確保して強度を増し、耐熱性を併せ持つことはありません。

オーステナイト系耐熱鋼

オーステナイト系耐熱鋼は、18-8鋼がベースにし、さらにニッケル(Ni)とクロム(Cr)量を増加した鋼である。1000°Cを超える耐熱性を有し、高温強さ、耐食性も優れている。溶接性や加工性に優れている。

耐熱鋼の用途

耐熱鋼の用途は、自動車エンジンのバルブやガスタービンのブレード、加熱炉部品などがある。

オーステナイト系鋼(SUH)

  • SUH31
  • SUH35
  • SUH36
  • SUH37
  • SUH38
  • SUH309
  • SUH310
  • SUH330
  • SUH660
  • SUH661

フェライト系(SUH)

  • SUH446

マルテンサイト系(SUH)

  • SUH1
  • SUH3
  • SUH4
  • SUH11
  • SUH600
  • SUH616

オーステナイト系(SUS)

  • SUS304
  • SUS309S
  • SUS310S
  • SUS316
  • SUS316Ti
  • SUS317
  • SUS321
  • SUS347
  • SUSXM15 J1

フェライト系(SUS)

  • SUS405
  • SUS410L
  • SUS430

マルテンサイト系(SUS)

  • SUS403
  • SUS410
  • SUS410 J1
  • SUS431

析出硬化系(SUS)

  • SUS630
  • SUS631