ASTM A105 鍛造フランジの化学成分、硬さ、熱処理

なぜこれが重要なのか

ASTM A105は、常温および高温圧力配管に使用される鍛造炭素鋼フランジ、継手、弁の主力規格です。A105鍛造フランジの発注をめぐる調達紛争のほとんどは、化学成分、硬さ、熱処理の3つの領域に起因します。これらを発注段階で正しく指定することで、再検査、NCR（不適合報告書）、高額な現場での不合格を回避できます。

本ガイドでは、規格が実際に要求していること、よくある解釈の落とし穴、鍛造サプライヤーへの問い合わせに記載すべきことをまとめています。

主要な技術的事実

ASTM A105 / ASME SA-105 規格は、基本成分に対して以下の取鍋（ヒート）化学成分範囲を定めています。

A105はまた、炭素とマンガンの間の制御されたトレードオフを認めています。炭素が0.35%を下回る0.01%の減少ごとに、1.05%を超える0.06%の追加マンガンが、Mn上限1.65%まで許可されます。これは、規格内に収まりながら溶接性を向上させる、多くの最新の「低炭素・高Mn」A105ヒートの基礎となっています。

完成鍛造品の硬さは137～187 HB（ブリネル）でなければなりません。これは比較的狭い範囲であり、137 HB未満の軟らかいヒートも、187 HBを超える硬いヒートも同様に不適合となります。

判定マトリックス：化学成分と熱処理

A105自体は、規格の閾値サイズ未満のフランジに特定の熱処理を義務付けていませんが、焼ならし、焼なまし、または焼入れ焼戻しはすべて、化学成分/硬さ/機械的特性の範囲を達成するために許可されています。大型の鍛造フランジおよび非標準鍛造品の場合、焼ならしが最も一般的な選択肢であり、結晶粒を微細化し、機械的特性を安定させます。

一般的な調達ミス

1. A105に衝撃靭性があると想定している。 デフォルトではありません。設計温度が0°C未満の場合は、代わりにA350 LF2を指定してください。
2. Mn/Cトレードオフを無視している。 規格が対応するC低減とともに1.65%まで明示的に許可しているにもかかわらず、一部の購入者はMn 1.05%超のヒートを拒否します。
3. サプライヤーの硬さ報告書とバッチ硬さを混同している。 A105の硬さは、ヒートごとではなく、鍛造品ごとの要件です。すべての鍛造品にトレーサブルな硬さを要求してください。
4. 4インチ/NPS 4のPWHTトリガーを忘れている。 熱間加工で製造された大型鍛造品には、MTCに記載されなければならない熱処理要件があります。
5. 同一発注書ラインでA105とA105Nを混在させている。 A105Nは焼ならし熱処理の補足要求が付いた同じ規格であり、別個の成果物として扱ってください。

購入者チェックリスト

• EN 10204 3.1 または 3.2 MTCで化学成分を確認し、Mn/Cトレードオフが適用されている場合はそれを含める。
• 各鍛造品のブリネル硬さ137～187 HBを確認する。
• NPS 4以上（または標準閾値を超える熱間加工鍛造品）の場合、焼ならしと、保持温度と時間に関するサプライヤーの文書を確認する。
• 厚肉配管に溶接する予定がある場合は、CEV計算を依頼する。
• 当社の鍛造フランジおよび非標準鍛造品カタログを相互参照し、全注文を出す前にサンプルMTCを要求する。
• シームレス突合せ溶接管継手との複合注文の場合、可能な限りヒート番号を合わせて現場の書類を簡素化する。
• サイズ、圧力クラス、フェイスタイプ、および補足的なNACE/衝撃要件を添えて、当社のお問い合わせフォームからお問い合わせください。

出典

• https://www.octalsteel.com/pdf/astm-a105-flange-specification.pdf
• https://www.valvespecifications.com/material/astm-a105-chemical-composition-mechanical-properties
• http://www.metalspiping.com/astm-a105.html