DIN 17103 StE 500 细晶粒钢：正火/正火成型 (+N) 关键性能与应用

材料概述

DIN 17103 StE 500 是一种细晶粒结构钢，供货状态为正火或正火成型 (+N)。广泛用于各类焊接结构件：压力容器、固定/移动储罐、高压管道、桥梁及支撑结构等。最低使用温度可达 -20°C，具有良好的焊接性和综合力学性能。

主要性能参数

一般物理性能

性能项目	温度	数值
密度	20.0 °C	7.84 g/cm³

力学性能

性能项目	温度	数值	备注
弹性模量	-100.0 °C	217 GPa
	20.0 °C	212 GPa
	100.0 °C	207 GPa
	200.0 °C	199 GPa
	300.0 °C	192 GPa
	400.0 °C	184 GPa
	500.0 °C	175 GPa
600.0 °C	164 GPa
伸长率	20.0 °C	16 %
泊松比	23.0 °C	0.30	钢材典型值
抗拉强度	20.0 °C	570 - 780 MPa
屈服强度	20.0 °C	410 - 500 MPa

热学性能

性能项目	温度	数值
热膨胀系数	-100.0 °C	1.05×10⁻⁵ 1/K
	20.0 °C	1.15×10⁻⁵ 1/K
	100.0 °C	1.21×10⁻⁵ 1/K
	200.0 °C	1.27×10⁻⁵ 1/K
	300.0 °C	1.32×10⁻⁵ 1/K
	400.0 °C	1.36×10⁻⁵ 1/K
	500.0 °C	1.40×10⁻⁵ 1/K
	600.0 °C	1.44×10⁻⁵ 1/K
长期最高使用温度	-	-20 ~ 0 °C
比热容	-100.0 °C	423 J/(kg·K)
	20.0 °C	461 J/(kg·K)
	100.0 °C	479 J/(kg·K)
	200.0 °C	499 J/(kg·K)
	300.0 °C	517 J/(kg·K)
	400.0 °C	536 J/(kg·K)
	500.0 °C	558 J/(kg·K)
	600.0 °C	587 J/(kg·K)
热导率	-100.0 °C	34.7 W/(m·K)
	20.0 °C	39.7 W/(m·K)
	100.0 °C	40.9 W/(m·K)
	200.0 °C	41.0 W/(m·K)
	300.0 °C	39.9 W/(m·K)
	400.0 °C	38.2 W/(m·K)
	500.0 °C	36.1 W/(m·K)
	600.0 °C	33.8 W/(m·K)
热扩散率	-100.0 °C	11.9 mm²/s
	20.0 °C	11.0 mm²/s
	100.0 °C	10.5 mm²/s
	200.0 °C	9.9 mm²/s
	300.0 °C	9.1 mm²/s
	400.0 °C	8.1 mm²/s
	500.0 °C	6.9 mm²/s
	600.0 °C	5.7 mm²/s

电学性能

性能项目	温度	数值
电阻率	-100.0 °C	1.97×10⁻⁷ Ω·m
	20.0 °C	2.62×10⁻⁷ Ω·m
	100.0 °C	3.13×10⁻⁷ Ω·m
	200.0 °C	3.85×10⁻⁷ Ω·m
	300.0 °C	4.70×10⁻⁷ Ω·m
	400.0 °C	5.69×10⁻⁷ Ω·m
	500.0 °C	6.85×10⁻⁷ Ω·m
	600.0 °C	8.20×10⁻⁷ Ω·m

化学成分 (质量分数 %)

元素	含量
铝 (Al)	0.02
碳 (C)	0.21
铬 (Cr)	0.30
铜 (Cu)	0.20
锰 (Mn)	1.0 - 1.7
钼 (Mo)	0.10
镍 (Ni)	1.0
铌 (Nb)	0.05
氮 (N)	0.02
磷 (P)	0.04
硅 (Si)	0.1 - 0.6
硫 (S)	0.03
钒 (V)	0.22

应用领域与优势

StE 500 细晶粒钢凭借其优异的低温韧性（-20°C）、良好的焊接性和较高的强度，是压力容器、储罐、管道及结构件的理想材料。符合 DIN 17102、EN 10025-1/3、EN 10028-1/3 等多个欧洲标准，供货形式包括板材、带材和棒材。

焊接工艺提示

由于碳当量较低（Ceq ≈ 0.45%），StE 500 具有良好的焊接性，通常无需预热即可进行焊接。但对于厚壁件（>30mm）或高约束结构，建议预热 100-150°C。推荐使用匹配强度的低氢型焊材（如 E7018 或 ER70S-6）。焊后一般不需要热处理，但消除应力退火（580-620°C）可提高结构稳定性。

EN 12513 G-X 330 NiCr 4.2：优质高耐磨钢材 DIN 17103 TStE 500：极端工况下的高强度耐低温钢

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