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ASTM A240 201-1 热处理不锈钢——关键性能参数

概述

ASTM A240 201-1(UNS S20100)是经典的 Cr-Mn-N 奥氏体不锈钢,通过锰 (5.5–7.5%) 和氮 (0.25%) 部分替代镍 (3.5–5.5%),实现了成本与性能的平衡。该牌号在退火态下具有良好的延展性 (A50 ≥ 40%) 和中等强度 (σb ≥ 515 MPa),广泛用于装饰管、家电外壳、餐具等非关键结构件。注意:其耐点蚀/缝隙腐蚀性能弱于 300 系列,不适用于含氯离子或强氧化性介质环境。

主要性能参数

一般物理属性

属性温度数值备注
密度23 °C7.9 – 8.2 g/cm³典型奥氏体不锈钢范围

机械性能(室温,固溶退火态)

属性温度数值备注
弹性模量23 °C195 GPa典型奥氏体不锈钢
断后延伸率 A5023 °C40 %—
布氏硬度23 °C217 HB—
洛氏 B 硬度23 °C95 HRB—
泊松比23 °C0.30典型奥氏体不锈钢
剪切模量23 °C77 GPa典型奥氏体不锈钢
抗拉强度23 °C515 MPa最小值
屈服强度 Rp0.223 °C260 MPa最小值

热学性能

属性温度数值备注
线膨胀系数23 °C1.7 – 1.9 × 10⁻⁵ 1/K典型奥氏体不锈钢
熔点范围—1230 – 1480 °C典型奥氏体不锈钢
比热容23 °C440 J/(kg·K)典型奥氏体不锈钢
热导率23 °C11 – 21 W/(m·K)典型奥氏体不锈钢

电学性能

属性温度数值备注
电阻率23 °C8.5 × 10⁻⁷ Ω·m典型奥氏体不锈钢

化学成分(质量分数,%)

元素含量范围
碳 (C)≤ 0.15
铬 (Cr)16 – 18
锰 (Mn)5.5 – 7.5
镍 (Ni)3.5 – 5.5
氮 (N)0.25
磷 (P)≤ 0.06
硅 (Si)≤ 1.00
硫 (S)≤ 0.03

材料定位与局限性

典型应用

加工工艺建议

选材替代指南

需求变化建议替代牌号理由
需更高耐蚀/焊接304 / 304L (S30400/03)PREN 19,免热处理焊接,通用性最强
需更高强度/耐磨XM-29 (S24000) / 301加工硬化率更高,抗拉强度 > 690 MPa
需低成本非磁201-2 (S20100 高N变种)N 含量更高,奥氏体稳定性更好
耐氯离子/海洋316L / 2205 双相钢Mo 含量 > 2%,PREN > 26

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