DIN 17460 X8CrNiTi18-10 固溶退火钢 (+AT) – 压力容器与核工程用高温钢
材料概述
DIN 17460 X8CrNiTi18-10 (材料号 1.4878) 是一种稳定化奥氏体不锈钢，以固溶退火态 (+AT) 供货。钛稳定化防止晶间腐蚀，赋予材料优异的高温强度、抗氧化性和耐晶间腐蚀能力。广泛应用于压力容器、蒸汽锅炉制造及核电站工程，符合 AD 2000-Merkblatt W13、EN 10216-5 等压力设备标准。
主要性能参数
一般物理特性
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.93 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 206 GPa | |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 196 – 198 GPa | |
| 弹性模量 | 100.0 °C | 190 – 192 GPa | |
| 弹性模量 | 200.0 °C | 182 – 183 GPa | |
| 弹性模量 | 300.0 °C | 174 – 175 GPa | |
| 弹性模量 | 400.0 °C | 166 – 167 GPa | |
| 弹性模量 | 500.0 °C | 158 – 159 GPa | |
| 弹性模量 | 600.0 °C | 150 GPa | |
| 弹性模量 | 700.0 °C | 142 GPa | |
| 弹性模量 | 800.0 °C | 134 GPa | |
| 弹性模量 | 900.0 °C | 127 GPa | |
| 弹性模量 | 1000.0 °C | 120 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 30 – 35 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 490 – 640 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 195 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 100.0 °C | 162 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 200.0 °C | 142 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 300.0 °C | 132 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 400.0 °C | 123 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 500.0 °C | 113 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 550.0 °C | 108 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 600.0 °C | 103 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20.0 °C | 235 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 100.0 °C | 201 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 200.0 °C | 181 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 300.0 °C | 172 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 400.0 °C | 162 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 500.0 °C | 152 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 550.0 °C | 147 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 600.0 °C | 142 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 20.0 °C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.63 – 1.67×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 200.0 °C | 1.69 – 1.72×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 300.0 °C | 1.73 – 1.77×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 400.0 °C | 1.78 – 1.81×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 500.0 °C | 1.82 – 1.84×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 600.0 °C | 1.85 – 1.88×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 700.0 °C | 1.87 – 1.91×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 800.0 °C | 1.94×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 900.0 °C | 1.97×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 1000.0 °C | 2.00×10⁻⁵ 1/K | |
| 熔点范围 | – | 1230 – 1480 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 20.0 °C | 450 – 472 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 100.0 °C | 487 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 200.0 °C | 503 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 300.0 °C | 512 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 400.0 °C | 520 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 500.0 °C | 530 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 600.0 °C | 541 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 700.0 °C | 551 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 800.0 °C | 559 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 900.0 °C | 565 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 1000.0 °C | 571 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 14.3 – 17 W/(m·K) | |
| 热导率 | 100.0 °C | 15.8 W/(m·K) | |
| 热导率 | 200.0 °C | 17.5 W/(m·K) | |
| 热导率 | 300.0 °C | 19.0 W/(m·K) | |
| 热导率 | 400.0 °C | 20.5 W/(m·K) | |
| 热导率 | 500.0 °C | 21.9 W/(m·K) | |
| 热导率 | 600.0 °C | 23.3 W/(m·K) | |
| 热导率 | 700.0 °C | 24.6 W/(m·K) | |
| 热导率 | 800.0 °C | 26.0 W/(m·K) | |
| 热导率 | 900.0 °C | 27.4 W/(m·K) | |
| 热导率 | 1000.0 °C | 28.8 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 3.8 mm²/s | |
| 热扩散率 | 100.0 °C | 4.0 mm²/s | |
| 热扩散率 | 200.0 °C | 4.2 mm²/s | |
| 热扩散率 | 300.0 °C | 4.6 mm²/s | |
| 热扩散率 | 400.0 °C | 4.8 mm²/s | |
| 热扩散率 | 500.0 °C | 4.9 mm²/s | |
| 热扩散率 | 600.0 °C | 5.0 mm²/s | |
| 热扩散率 | 700.0 °C | 5.3 mm²/s | |
| 热扩散率 | 800.0 °C | 5.6 mm²/s | |
| 热扩散率 | 900.0 °C | 5.9 mm²/s | |
| 热扩散率 | 1000.0 °C | 6.0 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 7.1×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 100.0 °C | 7.76×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 200.0 °C | 8.49×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 300.0 °C | 9.14×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 400.0 °C | 9.71×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 500.0 °C | 1.02×10⁻⁶ Ω·m |
| 电阻率 | 600.0 °C | 1.07×10⁻⁶ Ω·m |
| 电阻率 | 700.0 °C | 1.10×10⁻⁶ Ω·m |
| 电阻率 | 800.0 °C | 1.14×10⁻⁶ Ω·m |
| 电阻率 | 900.0 °C | 1.17×10⁻⁶ Ω·m |
| 电阻率 | 1000.0 °C | 1.19×10⁻⁶ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 硼 (B) | 0.002 – 0.005 |
| 碳 (C) | 0.04 – 0.10 |
| 铬 (Cr) | 17.0 – 18.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 2.0 |
| 钼 (Mo) | ≤ 0.6 |
| 镍 (Ni) | 9.5 – 11.5 |
| 磷 (P) | ≤ 0.04 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.75 |
| 硫 (S) | ≤ 0.015 |
| 钛 (Ti) | 5×C – 0.70 (通常 ~0.4–0.6) |
材料特点与应用优势
- 钛稳定化：Ti 与 C 形成 TiC，防止 450–850 °C 敏化区 Cr₂₃C₆ 析出，消除晶间腐蚀风险
- 高温强度优异：600 °C 仍保持 Rp0.2 ≥ 103 MPa，满足压力容器高温设计需求
- 抗氧化性：18% Cr + Ti 形成致密氧化膜，1000 °C 以下抗氧化性良好
- 低温韧性：-196 °C 冲击韧性优异，可用于深冷压力容器
- 焊接性：固溶态焊接无需焊后热处理，焊缝耐晶间腐蚀性能好
- 核级应用：低钴、可控硼含量，满足核电站辐射环境要求
典型应用领域
- 压力容器、换热器、蒸汽锅炉管道系统 (≤ 550 °C)
- 核电站主管道、再生热交换器、压力容器内构件
- 石化装置高温反应器、催化剂再生系统管道
- 深冷储罐、液化天然气 (LNG) 设备 (-196 °C)
相关标准对照
| 标准体系 | 对应牌号/规范 |
|---|---|
| EN / DIN | X8CrNiTi18-10 / 1.4878 / DIN 17460 |
| ASTM / ASME | SA-312 TP321H, SA-213 TP321H |
| ISO | X6CrNiTi18-10 |
| JIS | SUS 321 |
| GB/T | 0Cr18Ni10Ti (旧) / S32168 (新) |
金属
- DIN 17744 NiMo23Cr8Fe 固溶退火合金 (+AT)：卓越耐腐蚀性能
- NiCr6015 (2.4867) 固溶态镍铬铁电热合金：最高 1100°C 工作温度
- DIN 17443 X2CrNiMoN18-15-4 (1.4439 Mod.) 固溶态奥氏体不锈钢：手术器械级
- DIN 17744 NiCr22Mo7Cu (2.4619) 固溶态镍基合金：耐强腐蚀焊接结构件
- X2CrNiMoN18-13-3 不锈钢 — DIN 17443 牌号，固溶退火态，适用手术器械
- DIN 17742 NiCr25FeAl3YC 固溶退火时效处理合金
- DIN 17742 NiCr7030 (2.4658) 固溶态镍铬合金：高温电热合金全解析
- DIN 17443 X2CrNiMo18-15-3 固溶退火不锈钢 —— 植入体与手术器械优选材料
- DIN 17742 NiCr23Fe（2.4851）高温耐蚀镍基合金
- DIN 17744 NiMo28 固溶退火合金 (+AT)：压力容器与核应用的耐腐蚀专家
- NiCr8020 合金 – DIN 17742 固溶退火，高温发热导体首选材料
- DIN 17224 X7CrNiAl17-7 固溶退火不锈钢 – 高性能弹簧用不锈钢