DIN 1654-5 X5CrNiMo17-12-2 冷拔淬火不锈钢：高性能奥氏体钢材

材料概述

DIN 1654-5 标准下的 X5CrNiMo17-12-2（材料编号 1.4401，对应 AISI 316）是一种含钼的奥氏体不锈钢，经冷拔与淬火处理后强度显著提升。该钢种具备优异的耐非氧化性酸、含卤素介质腐蚀性能，且可高光抛光，广泛用于化工、制药、纤维素、橡胶、涂料、纺织、人造丝及石油化工行业的螺丝、螺母及成型件。长期使用温度上限为 300°C。

注意：冷成型时需考虑其比碳钢更显著的冷作硬化倾向。

化学成分 (典型值，质量分数 %)

元素	含量范围
碳 (C)	≤ 0.07
铬 (Cr)	16.5 – 18.5
锰 (Mn)	≤ 2.0
钼 (Mo)	2.0 – 2.5
镍 (Ni)	10.5 – 13.5
磷 (P)	≤ 0.05
硅 (Si)	≤ 1.0
硫 (S)	≤ 0.03

力学性能 (20°C 典型值)

性能项目	数值	单位
密度	7.96	g/cm³
抗拉强度 (Rm)	660	MPa
屈服强度 (Rp0.2) *	≥ 290	MPa
断后伸长率 (A) *	≥ 30	%
断面收缩率 (Z)	55	%
弹性模量 (E)	196	GPa
剪切模量 (G)	75.8	GPa
泊松比 (ν)	0.29	–

* 冷拔淬火态下屈服强度与伸长率会随冷变形量显著变化，以上为参考基准值。

弹性模量随温度变化

温度 (°C)	弹性模量 (GPa)
-100	206
20	196
100	190 – 194
200	182 – 186
300	174 – 179
400	166 – 172
500	158 – 165
600	150
700	142
800	134
900	127
1000	120

热学性能

性能项目	20°C	100°C	300°C	500°C	单位
线膨胀系数 (10⁻⁶/K)	16.1	16.5 – 16.7	17.5 – 17.7	18.4 – 18.5	1/K
热导率	13.3	14.9	18.1	21.0	W/(m·K)
比热容	472	487	512	530	J/(kg·K)
热扩散率	3.5	3.8	4.3	4.7	mm²/s

熔点范围：1230 – 1480°C (典型奥氏体不锈钢)
最高长期服役温度：300°C

电学性能

温度 (°C)	电阻率 (10⁻⁷ Ω·m)
20	7.91
100	8.45
200	9.19
300	9.77
400	10.3
500	10.8
600	11.2
700	11.5
800	11.8

典型应用领域

化工、制药设备的紧固件（螺栓、螺母、螺柱）
耐腐蚀成型件、阀门部件、泵轴
纤维素、橡胶、涂料、纺织、人造丝生产设备
石油化工管道、换热器部件
要求高光洁度表面的装饰/卫生部件

加工与热处理提示

冷成型：适合冷镦、冷挤压、轧制等，但需考虑显著的加工硬化，工序间可能需中间退火。
热处理：固溶退火 1010 – 1120°C 快冷 (水/空气)，消除加工硬化并析出碳化物。
焊接：可采用 TIG、MIG、焊条电弧焊等全位置焊接，推荐填充材料 ER316L/1.4430，焊后一般不需热处理。
表面处理：可电解抛光、机械抛光至镜面，亦可钝化增强耐蚀性。

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