EN 10269 21CrMoV5-7 淬火回火钢 — 卓越高温强度
材料概述
21CrMoV5-7 是符合 EN 10269 标准的高温用螺栓钢，最大使用温度可达 540 °C。该钢种专为高温下承受高应力的螺栓、螺母及安装件设计，具有优异的高温持久强度和抗蠕变性能，广泛应用于电站锅炉、蒸汽管道、压力容器等高温高压设备的关键紧固件。
主要特性
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.84 - 7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 20.0 °C | 211 - 212 GPa | ||
| 100.0 °C | 204 - 207 GPa | ||
| 200.0 °C | 196 - 199 GPa | ||
| 300.0 °C | 186 - 192 GPa | ||
| 400.0 °C | 177 - 184 GPa | ||
| 500.0 °C | 164 - 175 GPa | ||
| 600.0 °C | 127 - 164 GPa | ||
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 16 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 铬钼钢典型值 |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 60 % | |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 700 - 850 MPa | |
| 300.0 °C | 590 MPa | ||
| 350.0 °C | 560 MPa | ||
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 550 MPa | |
| 50.0 °C | 542 MPa | ||
| 100.0 °C | 530 MPa | ||
| 150.0 °C | 515 MPa | ||
| 200.0 °C | 500 MPa | ||
| 250.0 °C | 480 MPa | ||
| 300.0 °C | 460 MPa | ||
| 350.0 °C | 435 MPa | ||
| 400.0 °C | 410 MPa | ||
| 450.0 °C | 380 MPa | ||
| 500.0 °C | 350 MPa |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.05E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.15E-5 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.11E-5 - 1.21E-5 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.21E-5 - 1.27E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.29E-5 - 1.32E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.35E-5 - 1.36E-5 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.39E-5 - 1.4E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.41E-5 - 1.44E-5 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | 0 - 540 °C | ||
| 熔点 | 1382 - 1529 °C | 铬钼钢典型值 | |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 460 - 461 J/(kg·K) | ||
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 33 - 34.6 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 36.9 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 37.3 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 36.9 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 35.8 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 34.4 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 32.9 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 9.6 mm²/s | |
| 100.0 °C | 9.5 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 9 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 8.4 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 7.6 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 6.6 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.5 mm²/s |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 3.01E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 3.47E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 4.23E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 5.09E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 6.08E-7 Ω·m | |
| 500.0 °C | 7.19E-7 Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.43E-7 Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铝 | 0.03 % |
| 碳 | 0.17 - 0.25 % |
| 铬 | 1.2 - 1.5 % |
| 锰 | 0.4 - 0.8 % |
| 钼 | 0.55 - 0.8 % |
| 镍 | 0.6 % |
| 磷 | 0.03 % |
| 硅 | 0.4 % |
| 硫 | 0.03 % |
| 钒 | 0.2 - 0.35 % |
热处理制度
典型热处理工艺：淬火温度 920-980 °C，油冷或风冷；回火温度 650-750 °C，空冷。具体工艺需根据产品截面尺寸和性能要求确定。
应用领域
- 电站锅炉、汽轮机高温螺栓、螺柱
- 高温高压阀门、法兰连接螺栓
- 石油化工高温反应器、换热器紧固件
- 540 °C 以下长期工作的高温结构件
金属
- EN 10137-2 S890QL 级 – 重载应用高强度淬火回火钢
- EN 10137-3 S500A级：用于结构应用的淬火回火细晶粒钢
- EN 10083-1 51CrV4 调质钢 (QT) – 全温域性能数据手册
- EN 10213 G17CrMo9-10 淬火回火钢——高温高压应用
- EN 10085 15CrMoV5.9 钢 - 调质钢，用于耐磨机械零件
- EN 10085 31CrMo12 钢——重载工况用高性能调质钢
- EN 10216-2 11CrMo9-10无缝钢管：高温高压用淬火回火钢管性能
- EN 10132-3 42CrMo4 调质合金钢：优质冷轧带钢性能详解
- EN 10089 60Cr3 调质钢：弹簧与机械应用的理想选择
- EN 10273 13CrMo4-5 调质钢 – 高温性能卓越
- EN 10222-4 P420QH 淬火回火钢 - 高强度可焊压力容器用钢
- EN 10213 G17CrMo5-5 调质钢：汽轮机与锅炉壳体的高性能铸钢