ASTM A276 XM-30 级：高温淬火回火热加工马氏体不锈钢
概述
ASTM A276 XM-30 热加工态材料经热轧/锻造后进行高温淬火回火，获得与冷加工态相近的高强度 (σb 860 MPa, σy 690 MPa) 但更好的韧性 (δ 13%, ψ 45%)。适合大截面锻件、热轧棒材直接用于机加工零件。
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.6 – 7.7 g/cm³ | 马氏体不锈钢典型值 |
力学性能 (高温淬火回火 + 热加工)
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 220 GPa | 马氏体不锈钢典型值 |
| 断后伸长率 A50 | 23.0 °C | 13 % | |
| 布氏硬度 | 23.0 °C | 302 HB | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 马氏体不锈钢典型值 |
| 断面收缩率 | 23.0 °C | 45 % | |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 马氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 860 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 23.0 °C | 690 MPa | |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 热膨胀系数 | 23.0 °C | 1.0×10⁻⁵ – 1.5×10⁻⁵ 1/K | 马氏体不锈钢典型值 |
| 熔点 | – | 1370 – 1530 °C | 马氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 460 J/(kg·K) | 马氏体不锈钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 14 – 31 W/(m·K) | 马氏体不锈钢典型值 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 6.0×10⁻⁷ Ω·m | 马氏体不锈钢典型值 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量 |
|---|
| 碳 (C) | 0.18 |
| 铬 (Cr) | 11 – 13 |
| 锰 (Mn) | 1 |
| 磷 (P) | 0.04 |
| 硅 (Si) | 1 |
| 硫 (S) | 0.03 |
热加工与热处理
热加工温度 1150–950 °C，终锻 ≥ 900 °C。锻后必须进行固溶 + 回火：1010 °C 油冷 + 700 °C 回火，以获得回火马氏体组织。大截面件需防止淬火裂纹。
典型应用
- 大截面阀杆、泵轴、涡轮主轴
- 高压法兰、井口装备关键件
- 替代 410/420 钢提升耐蚀强度匹配度
冷加工态 vs 热加工态对比
| 指标 | 冷加工态 (ID 1005033875) | 热加工态 (本文) |
|---|
| 抗拉强度 | 860 MPa | 860 MPa |
| 屈服强度 | 690 MPa | 690 MPa |
| 伸长率 | 12 % | 13 % |
| 断面收缩率 | 35 % | 45 % |
| 适用形式 | 冷拉棒/线材 | 热轧棒/锻件 |
