リーン二相ステンレス鋼継手の有害相試験：ASTM A1084とA923の比較

有害相試験が重要な理由

二相ステンレス鋼継手は、オーステナイト組織とフェライト組織を組み合わせたものです。リーン二相鋼は、合金含有量が少ない二相合金の特定のサブセットであり、経済的な耐食性と高い強度のために一般的に使用されます。製造および加工中に、クロム含有相が微細組織中に析出することがあります。これらの有害相は、靭性と耐食性を著しく低下させる可能性があります。ASTMは、これらの特性に影響を与える範囲で、そのような相を検出するための標準試験方法を開発しました。

購入者にとっての課題は、「二相」という言葉だけでは試験方法を選択するのに十分ではないことです。この分野を扱うASTM文書は2つあります：ASTM A923とASTM A1084です。適用可能な試験方法は、一般的な用語ではなく、合金の適用範囲によって選択する必要があります。

ASTM A923とASTM A1084：異なる合金のための異なる規格

ASTM A1084は、「リーン二相オーステナイト/フェライト系ステンレス鋼中の有害相を検出するための標準試験方法」と題されています。その適用範囲によると、選択されたリーン二相ステンレス鋼中の有害なクロム含有相の存在を検出するために設計されています。コイル、シート、プレート、チューブ、パイプ、バー、および変形バーに適用されますが、一部の製品形態はすべての試験方法に適しているとは限りません。

ASTM A923は、「二相オーステナイト/フェライト系ステンレス鋼中の有害な金属間化合物相を検出するための標準試験方法」と題されています。その適用範囲は、規格の表に記載されている特定の二相ステンレス鋼を対象としています。これは必ずしもすべての二相鋼種に適用されるわけではなく、具体的には、A923の手順は、3つの試験方法すべてにおいてA1084の手順とは大きく異なります。

両方の規格には3つの試験方法が含まれていますが、それらは互換性がありません。A923には以下が含まれます：

• 試験方法A – エッチ組織の分類のための水酸化ナトリウムエッチ試験。
• 試験方法B – シャルピー衝撃試験。
• 試験方法C – 塩化第二鉄腐食試験。

A1084にも3つの試験方法が含まれていますが、その手順は異なります。A1084では、試験方法Aは明示的に方法BおよびCの補足です。これは不合格または合格の判定基準として使用してはならず、方法BおよびCが受入判定基準を提供します。

試験でできることとできないこと

両方の規格は、試験が有害相の正確な種類を特定するものではないと述べています。代わりに、相の存在が通常期待される靭性と耐食性に著しく影響を与えるかどうかを示す合格/不合格の結果を提供します。試験には適切なサンプル位置と方向が必要です。薄い材料の場合、析出相は非常に小さく、高度な金属組織学の熟練度が要求されます。

A923はまた、二相ステンレス鋼は約600°Fから1750°F（320°Cから955°C）の温度にさらされると金属間化合物の形成を受けやすいと述べています。適切な熱処理によりこれらの相を除去でき、急冷により最大の耐性が得られます。化学的および機械的要件への適合は、有害相の不存在を保証するものではありません。

調達チェックとRFQ入力項目

有害相試験を必要とするリーン二相継手を発注する場合、RFQには以下を含める必要があります：

• 正確なUNS鋼種と製品形態。
• 試験規格の指定（プロジェクトで指定されている場合は改正年を含む）。
• 必要な試験方法と適用される判定基準。
• 試験方法Aが方法BおよびCに加えて補足として必要かどうか。
• 規格の適用範囲外の製品形態について、購入者と供給者の間で合意された追加の受入判定基準。

供給者の「二相試験」が十分であると想定しないでください。選択した規格の適用範囲内にUNS鋼種が含まれていること、および試験機関が現在の改正版を使用していることを供給者に確認してください。例えば、A1084-15a(2022)およびA923-25は現在の有効なバージョンです。古い改正版を参照したレポートは疑問視されるべきです。

検査および文書化のポイント

試験報告書またはMTCをレビューする際は、以下を検証してください：

• 規格の指定と年が明確に記載されていること。
• レポートでカバーされているUNS鋼種が材料と一致していること。
• 使用された試験方法が規格に適切であること。
• サンプル位置と方向が記録されていること。
• 各方法について受入判定基準と結果が示されていること。
• 試験方法Aが使用されている場合、レポートに方法BおよびCの補足であると記載されていること。

第三者検査の場合、検査員または試験機関が現在のバージョンの規格を保有し、A923とA1084の違いを理解していることを確認してください。よくある間違いは、一方の規格の受入判定基準を別の合金鋼種に適用することです。

一般的なリスクと誤解

• A923の受入判定の前提を、その適用範囲外のリーン二相鋼種に適用すること。これは調達において最も頻繁に発生するエラーです。試験前に、UNS鋼種、製品形態、熱処理、試験方法、および購入者の判定基準を確認してください。
• 化学的および機械的特性を備えた材料証明書が有害相の不存在を証明すると想定すること。A923はこれが当てはまらないと明示しています。
• A1084の下で、金属組織学的エッチ組織のみを合格/不合格の結果として解釈すること。方法Aは受入判定基準ではありません。
• 試験が詳細な相の同定を提供することを期待すること。規格は、相の同一性ではなく、特性劣化に関する合格/不合格の声明を提供します。
• 製品形態の制限を見落とすこと。一部の形態は規格で十分に試験および文書化されておらず、そのような形態の試験には購入者と供給者の合意が必要です。

購入者が検証すべきこと

規格は合金固有であり、定期的に更新されるため、常に以下を確認してください：

1. UNS鋼種が選択した規格の適用範囲に記載されているか、またはカバーされていること。
2. 製品形態がカバーされているか、または書面による合意が存在すること。
3. 発注書に正確な試験方法と受入判定基準が記載されていること。
4. 供給者の手順が鋼種および製品形態に対して認定されていること。

リーン二相継手を調達する場合は、明確な仕様から始めてください。利用可能な管継手およびフランジ製品は /en/products で確認でき、RFQは /en/inquiry から送信して、適用可能な規格と試験計画を当社のエンジニアリングチームと確認できます。

出典

• https://store.astm.org/a1084-15ar22.html
• https://store.astm.org/a0923-25.html