Alloy 625 の Grade 1 と Grade 2：品質等級ではなく熱処理状態

多くの材料規格では、Grade の番号が大きいほど強い、あるいは品質が高いことを意味します。Alloy 625（UNS N06625）はそうではありません。Grade 2 を Grade 1 の上位と思い込んで注文すると、0.2%耐力が3分の1低い材料が届きます。

Grade は最終熱処理を表す

ASTM は Alloy 625 を2つの Grade に分けており、違いは納入前の最後の熱処理温度だけです。

表の強度は継目無管（ASTM B444）の値です。ほかの製品形態は次の節で示します。

固溶化温度を高くすると結晶粒が粗くなります。粗い結晶粒は室温強度をいくらか失いますが、高温で長時間荷重を受けたときのクリープには強くなります。そのため、2つの Grade は2種類の用途に分かれます。

• 室温から 1100 °F までの耐食構造物（海水、化学プロセス、坑内など）：強度を重視して Grade 1。
• 1100 °F を超えて長時間荷重を受ける部品（炉内部品、排気系など）：Grade 2。

Grade 2 は固溶化熱処理の後、鋭敏化への耐性を高めるために 1800 °F（982 °C）以上で安定化焼なましを追加することもできます。規格はこの工程の有無どちらも認めているので、必要なら注文書に明記してください。

最小値は製品形態によって変わる

Grade 1 と表示された材料でも、薄板、厚板、大径棒では最小強度が同じではありません。下の表は各製品規格と照合したものです。各欄は引張強さ（ksi）、0.2%耐力（ksi）、伸び（%）で、いずれも最小値です。

規格に印刷された SI 値では、120 ksi は 827 MPa、110 は 758、100 は 690、60 は 414、55 は 379、50 は 345、40 は 276 です。B705 だけは 120、60、40 ksi を 825、415、275 と印刷しています。

注目すべき点は3つです。

• Grade 1 には一段低い水準がある。 熱間圧延板、大径棒、厚肉の鍛造品は引張強さの最小値が 120 ではなく 110 ksi です。
• Grade 2 はどの製品形態でも同じで、引張強さ 100 ksi、0.2%耐力 40 ksi です。
• 棒には Grade 3 がある。 固溶化熱処理の後に冷間加工したもので、2.5 in.（63 mm）まで、引張強さ 135 ksi（930 MPa）、0.2%耐力 100 ksi（690 MPa）、伸び 25% が最小値です。これは棒の規格 B446 にしかなく、板、管、鍛造品にはこの Grade はありません。

航空宇宙用の AMS 規格は独自の要求を定めています。製品形態別の完全な比較は Alloy 625 の材種ページにあります。

注文書に Grade がなければ Grade 1

7つの規格の注文条項には、同じ一文があります。Grade の指定がない場合は Grade 1 を納入する、というものです。

したがって、高温用途で Grade 2 が必要なのに注文書に「N06625, ASTM B444」としか書かれていなければ、Grade 1 を出荷したサプライヤーは注文を完全に満たしたことになります。逆も同じです。室温の耐食用途で Grade 2 と書けば、強度の最小値が低い材料が届き、Grade 1 から取った設計値は成り立たなくなります。

見落としやすい5つの点

SI 値は規格値ではない。 板、管、棒、鍛造品、溶接管の各規格は、インチ・ポンド単位が規格値であり、かっこ内の SI 値は参考の換算値にすぎないと定めています。同じ 120 ksi が B704 では 827 MPa、B705 では 825 MPa と印刷されています。メートル単位の試験成績書で受入れを議論し、結果がこの差の中に入った場合は、インチ・ポンドの値が優先します。

管継手の Grade は継手自身の熱処理で決まる。 ASTM B366 では、Grade 1 と Grade 2 の管継手はどちらも、いずれの Grade の素材からでも製造できます。違いは試験にあります。Grade 1 の管継手はロットごとに引張試験が必要です。Grade 2 の管継手が免除されるのは、素材の試験成績書が Grade 2 を示し、かつ継手の最終熱処理が固溶化熱処理の要求を満たす場合だけです。素材証明書の Grade は管継手の Grade ではありません。

水圧試験の応力が違う。 B444 の継目無管では、試験圧力を許容応力 30 000 psi（207 MPa、Grade 1）または 25 000 psi（172 MPa、Grade 2）から計算します。

機械的性質の保証がない材料もある。 「熱間成形用（hot forming quality）」の管と「鍛造用（forging quality）」の棒は、化学成分と表面検査だけで納入され、引張試験はありません。非常に薄い板と帯も免除されます。0.2%耐力は 0.020 in.（0.508 mm）未満、伸びは 0.010 in.（0.254 mm）未満には適用されません。

再加熱で状態が変わる。 規格には、熱間加工や再焼なましが加工履歴と温度によって性質を大きく変えうるという注記があります。Grade 2 を購入して自社で熱間成形する場合は、成形後に状態を作り直す必要があります。

チタンでは Grade は別の合金

チタンの ASTM 規格もこの言葉を使いますが、そこでは Grade ごとに UNS 番号と化学成分が異なる別の合金です。板の規格 ASTM B265 でよく使われるものを示します。強度は ksi、かっこ内は MPa です。

• 純チタンの Grade 1〜4 は番号が大きいほど強い。 酸素と鉄の上限が高くなるためです。その代わり伸びは 24% から 15% に下がり、成形も難しくなります。番号が大きくても品質等級が高いわけではありません。
• Grade 23 は Grade 5 より強度が低い。 Ti-6Al-4V の極低格子間元素版で、酸素を 0.20% から 0.13% に下げており、より高い靱性が必要な用途に使います。
• H 付きの Grade（2H、7H など）は化学成分は同じで、引張強さの最小値だけを 58 ksi（400 MPa）に上げたもので、主に圧力容器用です。

3つ目の意味：強度水準

18Ni マルエージング鋼では、この言葉はさらに別の意味です。MIL-S-46850D では Grade 200、250、300、350 が公称引張強さ（ksi）を表します。18Ni250、18Ni300、18Ni350 という名前の数字がそれです。同じ規格には溶解方法を表す Type I〜IV もあり、注文ではその両方を指定する必要があります。

同じ言葉に3つの意味があります。「Grade」を見たら、まずどの規格の言葉かを確かめてください。