ASTM A240 316Ti 不锈钢——热处理强化耐腐蚀性能详解
材料概述
ASTM A240 316Ti (UNS S31635) 是含钛稳定化的 316 型奥氏体不锈钢。钛元素与碳形成稳定碳化物,有效防止 450–850 °C 温度范围内的晶间腐蚀敏化,使其在焊接结构及高温服役中表现优于普通 316L。材料经固溶退火(1040–1120 °C 快冷)后,兼具良好的成形性、韧性与耐氯化物点蚀能力,广泛用于化工容器、换热器、纸浆漂白设备及海洋工程管件。
主要性能参数
一般物理特性
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.9 – 8.2 g/cm³ | 奥氏体不锈钢典型值 |
力学性能(室温)
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 195 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 断后伸长率 A50 | 23.0 °C | 40 % | — |
| 布氏硬度 | 23.0 °C | 217 HBW | — |
| 洛氏 B 硬度 | 23.0 °C | 95 HRB | — |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 515 MPa | — |
| 屈服强度 Rp0.2 | 23.0 °C | 205 MPa | — |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | 23.0 °C | 1.7E-5 – 1.9E-5 1/K | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 熔点范围 | — | 1230 – 1480 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 440 J/(kg·K) | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 11 – 21 W/(m·K) | 奥氏体不锈钢典型值 |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 8.5E-7 Ω·m | 奥氏体不锈钢典型值 |
化学成分(质量分数,%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.08 |
| 铬 (Cr) | 16 – 18 |
| 锰 (Mn) | ≤ 2 |
| 钼 (Mo) | 2 – 3 |
| 镍 (Ni) | 10 – 14 |
| 氮 (N) | ≤ 0.10 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.75 |
| 硫 (S) | ≤ 0.03 |
| 钛 (Ti) | 5×(C+N) min – 0.70 |
关键特性与选用指南
- 抗敏化能力:Ti 稳定化消除焊接热影响区 Cr₂₃C₆ 析出,免焊后固溶处理。
- 高温抗蠕变:500–700 °C 下蠕变强度优于 316L,适合中温结构件。
- 耐氯化物腐蚀:Mo 含量 2–3% 提供中等抗点蚀能力(PREN ≈ 24),不适用于高浓度氯化物/高温海水。
- 加工硬化率高:冷成形时需考虑回火软化或中间退火。
供货标准:ASTM A240/A240M、ASME SA-240、EN 10028-7 (1.4571)。常规表面:2B、No.4、BA;板厚 0.3–100 mm 可定制。
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