ASTM A105 (ASME SA-105)は、常温および高温の圧力システムで信頼できる強度、溶接性、経済性が要求される配管部品（フランジ、継手、バルブ）用の業界標準鍛造炭素鋼鋼種です。低合金化学と予測可能な機械的特性のバランスがとれており、靭性を調整するための熱処理が可能で、国際的に広く受け入れられている同等材種（ヨーロッパで使用されているEN材種など）があります。
A105とは何か？
ASTM A105（規格で参照される場合はASME SA-105と表記されることが多い）は、配管用途を目的とした炭素鋼鍛造品の標準規格で、主に常温および高温の圧力システムで使用されるフランジ、継手、バルブボディを対象としている。この規格は、化学的限界、要求される機械的特性、許容される熱処理、試験方法、マーキング/識別をカバーしている。この規格に基づく鍛造品は、重量が制限され（一般的に鍛造品1個あたり10,000ポンドまで）、石油・ガス、石油化学、発電、一般産業用配管向けに信頼性が高く、規格に適合した材料を提供することを目的としています。
バイヤーとデザイナーのための簡単なガイダンス
溶接、機械加工され、常温から中程度の高温で使用される圧力保持配管金物に、経済的で溶接可能な鍛造炭素鋼材が必要な場合、多くの地域でA105が既定の選択肢となります。A105を指定する と また、コードトレーサビリティが必要な場合は、ASTM A961による材料試験報告書（MTR）を要求する。切欠き靭性を必要とする低温用途には、SA-350 LF2を検討するか、特定の靭性/衝撃試験要件を備えたA105を指定する。
化学組成（限界と実際の意味）
以下は、A105/SA-105仕様で規定されている化学的限界値の簡潔な表と、実践的な解説です。
| エレメント | 組成 (wt%) - A105 / SA-105 限度 | 実用的効果 |
|---|---|---|
| カーボン（C） | ≤ 0.35% | 強度と焼入れ性をコントロール。低炭素で溶接性を維持。 |
| マンガン (Mn) | 0.60 - 1.05% | 強度と焼入れ性を高める。鍛造炭素鋼に典型的。 |
| リン (P) | ≤ 0.035% | 脆化を抑え、延性を向上させるため、低めに抑えられている。 |
| 硫黄 (S) | ≤ 0.040% | 高温短時間を避けるためにコントロールする。 |
| ケイ素 (Si) | 0.10 - 0.35% | 脱酸剤；少量で強度を与え、鋳造・鍛造品質を向上させる。 |
| 銅（Cu） | ≤ 0.40%（注A） | 微量の添加は許容され、耐食性はわずかに向上する。 |
| ニッケル（Ni） | ≤ 0.40%（注A） | 痕跡のみ - 合金鋼ではなく、重要な合金化は意図されていない。 |
| クロム（Cr） | ≤ 0.30% (注A/B) | 強さへの貢献は限定的。 |
| モリブデン (Mo) | ≤ 0.12%（注A/B） | 微量。A105では通常無視できる。 |
| バナジウム (V) | ≤ 0.08% | 微量であれば、粒度を細かくすることができる。 |
| 合計 (Cu+Ni+Cr+Mo+V) | ≤ 1.00%（注） | A105を低合金/炭素のカテゴリーに保つ。 |
| 和（Cr+Mo） | ≤ 0.32%（注） | 意図しない合金化を避けるための追加制約。 |
(表出典：A105 / SA-105仕様および業界材料データシートから要約した化学的限界値)
解説 A105は基本的に低炭素、低合金の鍛造用鋼です。この規格では、合金元素の少量添加を認めていますが、その合計を厳密に制御しているため、炭素鋼のように良好な溶接性、予測可能な鍛造性、経済的なコストを実現します。この化学的特性は、従来の熱処理オプション（焼鈍、焼ならし、焼入れ・焼戻し）をサポートしますが、A105を高合金、耐食性、高温クリープ鋼にはしません。
機械的性質（標準的な要求と典型的な範囲）
A105は、圧力システムでの安全な使用を保証するため、最低限の機械的性能を義務付けている。主な特性（購入時に一般的に使用されるインチ・ポンド単位）は以下の通りです：
| 地域/国 | スタンダード | 同等材料 | 引張強度 | 降伏強度 | 伸び | 硬度 |
| ヨーロッパ | EN 10213 | GS-C25 | 480-620 MPa | 250 MPa | 22% | HB 170 |
| EN 10025 | S235JR | 360-510 MPa | 235 MPa | 26% | HB 140 | |
| 日本 | JIS G3454 | STPG370 | 370-510 MPa | 235 MPa | 20% | HRB 80 |
| JIS G3101 | SS400 | 400-510 MPa | 235 MPa | 26% | HB 140 | |
| ドイツ | DIN 17175 | 聖35.8 | 490-630 MPa | 250 MPa | 20% | HB 170 |
| DIN 17200 | C 22.8 | 410-550 MPa | 230 MPa | 23% | HB 160 | |
| イギリス | BS 1501 | 1501-151 360年生 | 480-620 MPa | 250 MPa | 22% | HB 170 |
| 中国 | GB 713 | Q245R | 490 MPa | 245 MPa | 22% | HB 160 |
| GB 699 | Q235B | 375-500 MPa | 235 MPa | 26% | HB 140 | |
| インターナショナル | ISO 6505 | P245GH | 410-540 MPa | 245 MPa | 24% | HB 150 |
| ISO 4957 | 42CrMo4 | 850-1000MPa | 600 MPa | 12% | HB 250 | |
| インド | IS 2062 | E250 | 410-530 MPa | 250 MPa | 23% | HB 160 |
| 韓国 | KS D 3503 | STPT370 | 370-510 MPa | 235 MPa | 20% | HRB 80 |
| 米国 | ASTM A105N | A105N | 485 MPa | 250 MPa | 20% | HB 160 |
物理的性質
| プロパティ | 価値 |
| 密度 | 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³) |
| 融点 | 1425-1540 °C |
| 熱伝導率 | 50.9 W/m-K |
| 電気伝導率 | 10.0 × 10⁶ S/m |
| 比熱 | 0.460 J/g-K |
| ヤング率 | 200 GPa (約29 × 10⁶ psi) |
| ポアソン比 | 0.29 |
| 膨張係数 | 11.7 × 10-⁶/°C |
デザイナーのための解釈： A105は、鍛造配管部品に堅牢な引張および降伏レベルを提供します。延性（伸び）および硬度限界は、一般的な常温から中程度の高温での使用において、材料が脆性挙動を示すことなく機械加工、成形、溶接できることを保証します。
熱処理、鍛造の実践と A105 vs A105N
鍛造温度と代表的な熱処理
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標準的な鍛造温度範囲： 鍛造方法にもよるが、約900～1250 °C (≈1650-2300 °F)。制御された再加熱/熱機械処理により、強度と靭性のための適切な結晶粒の流れが保証されます。
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スペックで認められている鍛造後の熱処理： 焼きなまし（軟化）、焼きならし（結晶粒の微細化、靭性の向上）、焼き入れ＆焼き戻し（強度／靭性の向上）、または指定されたその他の焼き戻し。購入者は、設計上のニーズを満たすために、正確な熱処理順序を指定することが多い。
A105とA105N - "N "が意味するもの
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A105N（またはSA-105N） って ノーマライゼーション (N "は特に、より均一で洗練された結晶粒組織を生成するために、鍛造後に焼ならしが行われたことを意味し、それによって靭性が改善され、より安定した機械的特性が得られます。
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実用的な違い 化学的なベースリミットは同じだが、A105Nは 鍛造後の焼ならし/熱処理 一般に、靭性の向上、結晶粒構造の改善、より安定した機械的特性が要求される場合に好まれる。A105Nは、使用中のばらつきのリスクを低減するため、現在では多くの購入者がデフォルトとして指定しています。
バイヤーのアドバイス 繰り返し荷重、圧力サージ、低温での使用 を伴う場合は、A105Nを指定するか、衝撃試 験の補足要件を追加する。常温での一般的なユーティリティ配管には、プレーンA105が一般的です。
国際同等物と相互参照
ASTM A105/ASME SA-105は米国規格ですが、一般的に使用されている国際規格もあります。化学的性質と機械的性質が比較されるため、同等性は実用的ですが、真の同等性は購入者と規格当局に確認する必要があります。
| 地域/国 | スタンダード | 同等材料 |
| ヨーロッパ | EN 10213 | GS-C25（圧力部品用鍛造炭素鋼） |
| EN 10025 | S235JR (炭素構造用鋼、圧力機器によく使用される) | |
| 日本 | JIS G3454 | STPG370（圧力配管用） |
| JIS G3101 | SS400（一般構造用炭素鋼） | |
| ドイツ | DIN 17175 | St 35.8（圧力システム用炭素鋼鋼管） |
| DIN 17200 | C 22.8（一般炭素鋼） | |
| イギリス | BS 1501 | 1501-151 グレード 360 (圧力機器用炭素鋼) |
| 中国 | GB 713 | Q245R（ボイラー用炭素鋼） |
| GB 699 | Q235B (構造用炭素鋼、圧力容器によく使用される) | |
| インターナショナル | ISO 6505 | P245GH (圧力部品用鍛造鋼) |
| ISO 4957 | 42CrMo4（高強度合金鋼） | |
| インド | IS 2062 | E250 (構造および圧力システム用一般炭素鋼) |
| 韓国 | KS D 3503 | STPT370 (圧力配管用炭素鋼) |
| 米国 | ASTM A105N | A105N (ASTM A105のノーマライズ版) |
重要だ： 「同等」表は出発点である。外国規格の鍛造品をA105の代用品として受け入れる前に、必ず化学的範囲、要求される熱処理、機械的試験方法を確認してください。
製造、溶接、機械加工の実習ノート
機械加工
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A105は、焼ならしまたは焼なまし状態でも容易に加工できる。硬度限界（最大187HBW）は、過度の工具摩耗を避けるのに役立ちます。
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フランジの厳しい公差加工については、指定の熱処理および硬度レポートをMTRでご請求ください。
溶接と溶接実習
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A105は低炭素で、板厚と規格要求事項に従って予熱と溶接後熱処理を施せば、一般的なフィラーワイヤー（ER70S-x / E7018など）で良好な溶接性を示す。
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厚肉部または重要な用途の場合は、予熱、 パス間温度、PWHTについて、ASME B31.xまたは 適用される規格のガイダンスに従ってくださ い。衝撃靭性が懸念される場合は、溶接前に焼なら しを行なうか、衝撃試験を指定する。
表面保護と腐食
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A105は耐食性ではありません。腐食性のある環境では、コーティング（エポキシ、非圧力部には亜鉛メッキが許可されている場合）、塗装、または耐食性合金を指定してください。埋設サービスで使用されるフランジについては、保護コーティングとカソード保護を考慮してください。
検査、試験、認証
A105鍛造品を購入する際には、必要な試験と書類を指定してください。典型的な要件
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材料試験報告書（MTR） - 各ヒート/ロットにトレーサブルな化学的および機械的試験結果（ASTM A961が認証に指定されることが多い）。
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引張・硬度試験 - 規格に従う。
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マクロ検査／目視検査 - 鍛造ラップやクラックを明らかにする。
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NDE（購入者が要求した場合） - 圧力が重要な部品にはUTまたはRT、表面欠陥には磁性粒子または染料浸透探傷剤を使用。
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衝撃試験（シャルピーVノッチ） - 購入者が指定した場合のみ（A105はデフォルトで、すべての鍛造品に衝撃試験を要求していない。）
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静水圧試験 - 指定された場合のみ義務付けられている（ASTM A961 Supplemental S57に鍛造品の静水圧試験要件が記載されている）。
発注書（PO）に記載する仕様条項の例：
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材質材質：ASTM A105 / ASME SA-105、購入者の要求により正規化（A105N）。
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「認証：認証：ASTM A961に基づく完全なMTR、ヒートナンバートレーサビリティを含む。
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「補足：補足：バルブと継手の-20°F（または指定温度）でのシャルピーVノッチ試験。
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"NDE：圧力保持部品の購入者のNDE計画による超音波テスト"
代表的な用途と選定チェックリスト
代表的なアプリケーション
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配管システム用ウェルドネック、スリップオン、ブラインドフランジ
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バルブボディ（ゲート、グローブ、チェック）およびボンネット部品
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石油・ガス、石油化学、精製、発電所、一般産業用配管に使用される鍛造継手（ティー、エルボー、レデューサー
エンジニアのための選考チェックリスト
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使用温度と圧力 - A105 は、使用温度において設計規格の許容応力に適合していることを確認する。
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低温サービス？ - もしそうなら、衝撃試験か代替合金を要求する。
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腐食環境？ - もしそうなら、追加の表面保護または合金のアップグレードが必要。
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溶接／溶接後の作業 - 必要であれば、予熱/PWHTを指定する。
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トレーサビリティとテスト - MTRと補足NDEを必要とする。
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材料条件（A105対A105N） - 均一な靭性が必要な場合は、焼ならし/熱処理を指定する。
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重量制限 - 10,000ポンドを超える鍛造品は、A105ではカバーされない可能性があるため、代替仕様（A266など）を確認すること。
注文、マーキング、購入者の補足要件
推奨されるPOの文言（簡潔）
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材質ASTM A105 / ASME SA-105、最新改訂版。
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熱処理焼ならしと焼戻し（A105N） または POに従ってアニールしたアズフォージド。
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認証：ASTM A961によるMTR；熱数、化学分析、引張、硬度の結果を含む試験報告書。
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NDE: 重要な圧力保持表面の超音波検査; 機械で造られた穴の染料浸透剤。
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マーキング：各鍛造品にヒート番号、材料仕様、製造者IDを刻印。
鍛造品に見られる典型的なマーキング
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メーカーロゴ
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ヒートナンバー（MTRにトレーサブル）
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材料規格（例：A105またはSA-105）
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サイズまたは特別注文コード
腐食挙動、温度限界、一般的な故障モード
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腐食： A105は炭素鋼であり、湿潤環境や腐食性の強い環境では腐食します。腐食性の強い環境では、コーティングや抑制剤を使用するか、ステンレス鋼や合金鋼にアップグレードしてください。
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サービス温度： 常温および中程度の高温に適する。高温クリープの問題には、持続的な高温用に設計された合金を選択する。
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注意すべき故障モード 塩化物環境での応力腐食割れ（炭素鋼では稀だが、化学的性質／応力によっては起こりうる）、繰り返し荷重による疲労割れ、衝撃試験を行わずに意図した温度以下で使用した場合の脆性破壊-避けるべき条件を明記すること。
クイック・リファレンス・テーブル（エンジニア用ポケットシート）
表A - サマリー（クイック）
| 項目 | A105 / SA-105 概要 |
|---|---|
| タイプ | 配管用炭素鋼鍛造品 |
| マックス・カーボン | 0.35% |
| 引張（分） | 70 ksi (485 MPa) |
| 収率（分） | 36 ksi（250 MPa） |
| 硬度（最大） | 187 HBW |
| 一般的なフォーム | フランジ、継手、バルブボディ |
| 厳しい部品に適した仕上げ | A105N（ノーマライズ） |
表B - A105と代替品との選択時期
| コンディション | A105を使用 | 代替案を検討する |
|---|---|---|
| 常圧配管 | ✓ | |
| 低温サービス（極低温） | SA-350 LF2を使用するか、衝撃試験を指定する。 | |
| 腐食性、海水暴露 | 二相/ステンレス合金を使用 | |
| 高温クリープサービス | 耐クリープ合金（1.25Cr-0.5Mo、316Hなど）を使用する。 | |
| ノッチ付き圧力容器のコードワーク | SA-350または補足検査を検討 |
調達とベンダーに関する実践的な質問
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Q: A105の生バーはありますか？ A105は鍛造品のことであり、生の棒鋼は通常他の仕様で供給される。棒材から機械加工された部品は、製造者が規格に従った同等の化学的および機械的試験を示すことができる場合にのみ許可される場合がある。
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Q: A105は磁気を帯びていますか？ 他の炭素鋼と同様、A105は強磁性である。
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Q: A105を熱処理して強度を上げることはできますか？ 焼入れ・焼戻しが可能であるが、鍛造工場では通常、購入者が指定した所望の鍛造後熱処理を施した鍛造品を製造する。達成可能な特性についてはメーカーに確認すること。
よくあるご質問
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ASTM A105とASME SA-105の違いは何ですか？
ASME SA-105は、ASMEコード出版物で使用されるフォーマットと呼称であり、内容はASTM A105と一致している（POで正確な改訂年を確認すること）。 -
A105は衝撃（シャルピー）試験が必要ですか？
デフォルトではありません。衝撃試験は購入者の補足要件です。低温用には、衝撃試験を要求するか、SA-350 LF2を使用する。 -
A105Nとはどういう意味ですか？
N」は焼ならし熱処理（A105N）を示し、鍛造ままのA105に比べ、結晶粒組織を微細化し、靭性を向上させる。 -
A105鍛造品にはどのような書類を要求すればよいですか？
完全なMTR（ASTM A961）、ヒートナンバートレーサビリティ、引張・硬度試験報告書、およびPOが要求するNDEまたは静水圧試験。 -
A105は極低温での使用に適していますか？
極低温または亜環境下での使用には、必要な温度での衝撃靭性が保証された材料が必要です（例えば、LFシリーズ鋼や特定の低温合金）。 -
A105とステンレスフランジとの比較は？
A105は耐食性ははるかに劣るが、はるかに安価である。耐食性が要求される場合、またはプロセス条件が要求する場合は、ステンレスを使用する。 -
A105鍛造材は高圧・高温蒸気ラインに使用できますか？
これらは多くの蒸気および発電所用途で使用されるが、圧力規定（ASME、APIなど）に従い、運転温度での許容応力を確認する。 -
A105の一般的な硬度は？
仕様では、ブリネル硬度を≤187HBWに制限している。これは、切削性を確保し、脆いミクロ組織を避けるのに役立つ。 -
A105コンポーネントの一般的な故障は？
繰り返し荷重による疲労亀裂、保護されていない場合の腐食による漏れ、試験なしで意図したノッチ靭性以下で使用した場合の脆性破壊。 -
ヨーロッパでA105に代わる標準的な製品はありますか？
しかし、化学的性質、機械的性質、熱処理の完全なクロスチェックは必須です。
実践的な調達条項のサンプル（コピー＆ペースト）
素材： ASTM A105 / ASME SA-105、最新改訂版。
熱処理： 特に断りのない限り、ノーマライズ（A105N）。
認証だ： ヒートナンバートレーサビリティと化学分析、引張、硬さ試験の結果を記載したASTM A961による製造者試験報告書（MTR）を提出すること。
NDE/テスト 圧力保持機能の超音波試験；補足要件として-20°Fでの静水圧試験とシャルピー衝撃（指定されている場合）。
マーキング： 各鍛造品には、製造者ID、ヒート番号、材料名称が刻印される。
MWA合金に関する実践的な注意事項
MWAlloysのようなサプライヤーであれば、完全なMTRを提供し、熱ごとの試験結果を示すことができるように、工場と鍛造の記録が整理されていることを確認してください。鍛造品が納入されるかどうかを明確にすること。 鍛造, ノーマライズド または 焼入れ・焼戻しまた、パイプライン継手とフランジの加工許容範囲と表面処理オプションを提供します。輸出のお客様には、適合する規格の相互参照（EN/JIS）を常に確認し、輸入規格で予想される追加試験を確認してください。
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