EN 10222-3 X8Ni9 正火回火镍钢 —— 极低温压力容器用锻件
X8Ni9（材料编号 1.5662）是一种 9% 镍合金钢，经正火+回火处理，专为低温压力容器锻件设计。该钢在 -200 °C 甚至更低温度（-269 °C）下仍保持优异的韧性与强度，广泛应用于低温储罐、制冷设备、齿轮箱零件以及机械装备工程中承受超低温工况的部件。
主要特性
物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.88 g/cm³ |
| 密度 | 27.0 °C | 7.84 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | -269.0 °C | 205.5 GPa |
| -200.0 °C | 205.2 GPa | |
| -150.0 °C | 203.4 GPa | |
| -100.0 °C | 201 – 201.4 GPa | |
| -50.0 °C | 198.9 GPa | |
| 20.0 °C | 195 GPa | |
| 27.0 °C | 195.1 GPa | |
| 100.0 °C | 190 GPa | |
| 200.0 °C | 184 GPa | |
| 300.0 °C | 178 GPa | |
| 400.0 °C | 170 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 18 % |
| 泊松比 | -269.0 °C | 0.29 |
| -200.0 °C | 0.29 | |
| -150.0 °C | 0.29 | |
| -100.0 °C | 0.29 | |
| -50.0 °C | 0.29 | |
| 27.0 °C | 0.29 | |
| 剪切模量 | -269.0 °C | 80 GPa |
| -200.0 °C | 79.8 GPa | |
| -150.0 °C | 79 GPa | |
| -100.0 °C | 78.2 GPa | |
| -50.0 °C | 77.1 GPa | |
| 27.0 °C | 75.4 GPa | |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 640 – 840 MPa |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 480 – 490 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.02×10⁻⁵ 1/K |
| 20.0 °C | 1.10×10⁻⁵ 1/K | |
| 100.0 °C | 1.14×10⁻⁵ 1/K | |
| 200.0 °C | 1.18×10⁻⁵ 1/K | |
| 300.0 °C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | |
| 400.0 °C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | |
| 比热容 | -100.0 °C | 442 J/(kg·K) |
| 20.0 °C | 464 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 200.0 °C | 495 J/(kg·K) | |
| 300.0 °C | 511 J/(kg·K) | |
| 400.0 °C | 528 J/(kg·K) | |
| 热导率 | -100.0 °C | 23.9 W/(m·K) |
| 20.0 °C | 30.2 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 32.8 W/(m·K) | |
| 200.0 °C | 34.4 W/(m·K) | |
| 300.0 °C | 34.7 W/(m·K) | |
| 400.0 °C | 34.0 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 8.3 mm²/s |
| 100.0 °C | 8.5 mm²/s | |
| 200.0 °C | 8.4 mm²/s | |
| 300.0 °C | 8.0 mm²/s | |
| 400.0 °C | 7.3 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100.0 °C | 2.51×10⁻⁷ Ω·m |
| 20.0 °C | 3.22×10⁻⁷ Ω·m | |
| 100.0 °C | 3.73×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0 °C | 4.40×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0 °C | 5.19×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0 °C | 6.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.1 |
| 锰 (Mn) | 0.3 – 0.8 |
| 钼 (Mo) | 0.1 |
| 镍 (Ni) | 8.5 – 10 |
| 磷 (P) | 0.02 |
| 硅 (Si) | 0.35 |
| 硫 (S) | 0.005 – 0.01 |
| 钒 (V) | 0.05 |
注： 9% 镍钢是目前应用最广泛的超低温压力容器材料之一，其奥氏体/铁素体双相组织赋予了极低温度下的优异韧性。
金属
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