DIN 17174 X8Ni9 调质镍钢 (9% Ni) 技术规范全解
概述
DIN 17174 X8Ni9 (1.5662) 是含镍 9% 的奥氏体-铁素体双相组织钢，经淬火回火 (QT) 处理后兼具超高强度与极佳低温韧性，是 -196°C 极低温压力容器 (LNG 储罐、液氧/液氮设备) 的首选材料之一。
基本物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20°C | 7.88 g/cm³ |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100°C | 201 GPa | |
| 20°C | 195 GPa | ||
| 100°C | 190 GPa | ||
| 200°C | 184 GPa | ||
| 300°C | 178 GPa | ||
| 400°C | 170 GPa | ||
| 伸长率 | 20°C | 18% | |
| 横向伸长率 | 20°C | 16% | |
| 泊松比 | 23°C | 0.29 | 镍钢典型值 |
| 剪切模量 | 23°C | 76 GPa | 镍钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20°C | 640–840 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20°C | 640–840 MPa | |
| 屈服强度 | 20°C | 480–490 MPa | |
| 横向屈服强度 | 20°C | 480–490 MPa |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100°C | 1.02×10⁻⁵ 1/K | |
| 20°C | 1.10×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100°C | 1.14×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200°C | 1.18×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300°C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400°C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | ||
| 熔点范围 | — | 1316–1595°C | 镍钢典型值 |
| 比热容 | -100°C | 442 J/(kg·K) | |
| 20°C | 464 J/(kg·K) | ||
| 100°C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200°C | 495 J/(kg·K) | ||
| 300°C | 511 J/(kg·K) | ||
| 400°C | 528 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | -100°C | 23.9 W/(m·K) | |
| 20°C | 30.2 W/(m·K) | ||
| 100°C | 32.8 W/(m·K) | ||
| 200°C | 34.4 W/(m·K) | ||
| 300°C | 34.7 W/(m·K) | ||
| 400°C | 34.0 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20°C | 8.3 mm²/s | |
| 100°C | 8.5 mm²/s | ||
| 200°C | 8.4 mm²/s | ||
| 300°C | 8.0 mm²/s | ||
| 400°C | 7.3 mm²/s |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100°C | 2.51×10⁻⁷ Ω·m |
| 20°C | 3.22×10⁻⁷ Ω·m | |
| 100°C | 3.73×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200°C | 4.40×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300°C | 5.19×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400°C | 6.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.10 |
| 锰 (Mn) | 0.30–0.80 |
| 钼 (Mo) | 0.10 |
| 镍 (Ni) | 8.0–10.0 |
| 磷 (P) | 0.03 |
| 硅 (Si) | 0.35 |
| 硫 (S) | 0.02 |
| 钒 (V) | 0.05 |
应用领域与特点
- -196°C 液化天然气 (LNG) 大型储罐内罐、工艺管道
- 液氧、液氮、液氩等深冷分离设备核心部件
- 调质后屈强比低 (<0.8)，抗脆性断裂能力极强
- 焊接需严格控制热输入与层间温度，匹配镍基焊材
金属
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