EN 10216-5 X2CrNiN23-4 固溶退火钢——压力容器与管道用高性能钢级
材料概述
专利钢级 X2CrNiN23-4(材料编号 1.4362)依据 VdT_V-Wbl 496:2001-09 标准,可用于按 TRB 100 及 AD 数据表 W2、W10 规定的压力容器,以及按 TRR、TRbF、TRGL 规定的管道和管道部件,还可用于按 TRG 规定的压力气体储罐,使用温度范围为 -40°C 至 280°C。核电工程应用需提供单独证书或额外专家评审,具体视核电规范或项目技术规范而定。该钢符合 EG 指令 97/23/EG(附录 I 第 4 段)对压力设备的要求。
焊接适用性已按公认工程规则针对以下焊接方法进行考核:惰性气体保护焊(MIG)、手工电弧焊和埋弧焊。焊接时工作温度不应超过 120°C,焊后无需热处理。该材料具有良好的冷、热成形性能,但存在 475°C 脆化倾向。允许短时超过 280°C 的上限使用温度至最高 300°C。若在 300°C 下运行超过 5000 小时,缺口冲击能可能下降。材料对应力腐蚀和晶间腐蚀(甚至致敏状态)均表现出良好抵抗力,同时对一般腐蚀和点蚀也有优异抵抗能力。
依据 DIN EN 10216-5:2004-11,X2CrNiN23-4 属不锈双相钢,具有高强度和高硬度,适用于要求更长使用寿命、更高可靠性的轻量化结构,如含氯介质中的换热器和管道、液压管道、给水预热器、搅拌轴、蒸汽供暖系统。根据 DIN EN 10095:1999-05,该钢级亦可作为耐热钢使用。
性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.8 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 200–212 GPa | |
| 100.0 °C | 194–206 GPa | ||
| 200.0 °C | 186 GPa | ||
| 300.0 °C | 180 GPa | ||
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 25 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 双相不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 双相不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 600–820 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 400 MPa | |
| 50.0 °C | 370 MPa | ||
| 100.0 °C | 330 MPa | ||
| 150.0 °C | 310 MPa | ||
| 200.0 °C | 290 MPa | ||
| 250.0 °C | 280 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.3E-5–1.33E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.35E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.4E-5 1/K | ||
| 最高使用温度 | — | 300 °C | 双相不锈钢典型值 |
| 熔点 | — | 1375–1450 °C | 双相不锈钢典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 13.4–15 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 14.9 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 7.85E-7–8E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 8.44E-7 Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 碳 | 0.03 % |
| 铬 | 22–24 % |
| 铜 | 0.1–0.6 % |
| 锰 | 2 % |
| 钼 | 0.1–0.6 % |
| 镍 | 3.5–5.5 % |
| 氮 | 0.05–0.2 % |
| 磷 | 0.04 % |
| 硅 | 1 % |
| 硫 | 0.015 % |
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