DIN 17440 X4CrMoS18 软退火钢 – 优异耐腐蚀性与通用紧固件应用
材料概述
DIN 17440 X4CrMoS18 是一种含硫易切削马氏体不锈钢，通常以调质（淬火+回火）状态交货。其耐腐蚀性接近 13% Cr 马氏体不锈钢，因含硫而切削加工性能优异。适用温度范围 -25 至 550 °C，广泛用于水、蒸汽、弱碱性及中性介质环境中的螺丝、螺母、配件、轴、螺栓、主轴及磁性阀门部件。
主要性能参数
一般物理特性
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.65 – 7.70 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 196 – 216 GPa | |
| 弹性模量 | 100.0 °C | 213 GPa | |
| 弹性模量 | 200.0 °C | 207 GPa | |
| 弹性模量 | 300.0 °C | 200 GPa | |
| 弹性模量 | 400.0 °C | 192 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 20 % | |
| 布氏硬度 | 20.0 °C | 200 HB | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 马氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 马氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 450 – 650 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 270 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 9.2×10⁻⁶ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 20.0 °C | 9.9×10⁻⁶ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.00 – 1.03×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 200.0 °C | 1.05 – 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 300.0 °C | 1.05 – 1.12×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 400.0 °C | 1.05 – 1.16×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 500.0 °C | 1.10 – 1.19×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 600.0 °C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 700.0 °C | 1.24×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 800.0 °C | 1.29×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 900.0 °C | 1.34×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1000.0 °C | 1.39×10⁻⁵ 1/K | |
| 熔点范围 | – | 1370 – 1530 °C | 马氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 450 – 460 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 100.0 °C | 482 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 200.0 °C | 506 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 300.0 °C | 525 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 400.0 °C | 547 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 500.0 °C | 576 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 600.0 °C | 616 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 19.6 – 25 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 5.7 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 6.17×10⁻⁷ – 7.0×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.06 |
| 铬 (Cr) | 16.5 – 18.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 1.5 |
| 钼 (Mo) | 0.2 – 0.6 |
| 磷 (P) | ≤ 0.06 |
| 硅 (Si) | ≤ 1.0 |
| 硫 (S) | 0.15 – 0.35 |
材料特点与应用优势
- 易切削性：硫含量 0.15–0.35% 形成 MnS 包裹物，显著改善断屑，刀具寿命长，加工表面质量高
- 耐腐蚀性：16.5–18.5% Cr + 0.2–0.6% Mo，在水、蒸汽、弱碱/中性介质中耐腐蚀性能优于 410/420 钢
- 磁性：马氏体组织具铁磁性，适合磁性阀门、电磁铁芯等应用
- 耐温范围宽：-25 °C 至 550 °C 保持良好机械性能
- 典型用途：螺丝、螺母、管件、轴、螺栓、主轴、磁性阀门芯部件
热处理制度
- 固溶退火：850–900 °C 快冷（软化、改善切削）
- 调质处理：950–1000 °C 油冷/风冷 + 650–750 °C 回火（获得最佳综合性能）
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