DIN 17445 G-X20Cr14 马氏体不锈钢：涡轮部件用高性能调质钢
材料概述
DIN 17445 G-X20Cr14（材料编号 1.4027）是一种马氏体不锈钢铸钢，经淬火回火调质处理后具有高强度、良好的硬度和耐磨性，同时保持一定的耐腐蚀性。该钢材广泛用于制造涡轮部件，如叶片、导叶、阀门构件等，适用于承受高应力和中等腐蚀环境的工况。
化学成分 (典型值，质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.16 – 0.23 |
| 铬 (Cr) | 12.5 – 14.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 1.00 |
| 硅 (Si) | ≤ 1.00 |
| 镍 (Ni) | ≤ 1.00 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 |
| 硫 (S) | ≤ 0.03 |
主要物理与力学性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.7 g/cm³ |
力学性能 (室温，典型值)
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 590 – 790 MPa | |
| 屈服强度 (Rp0.2) | 440 MPa | |
| 断后伸长率 (A) | 12 % | |
| 布氏硬度 (HB) | 170 – 240 | |
| 弹性模量 (E) | 220 GPa | 马氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 (G) | 77 GPa | 马氏体不锈钢典型值 |
| 泊松比 (ν) | 0.30 | 马氏体不锈钢典型值 |
高温屈服强度 Rp0.2
| 温度 (°C) | Rp0.2 (MPa) |
|---|---|
| 20 | 440 |
| 100 | 365 |
| 150 | 355 |
| 200 | 345 |
| 250 | 335 |
| 300 | 325 |
| 350 | 315 |
| 400 | 305 |
热学性能
| 性能 | 温度 (°C) | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 (10⁻⁶/K) | 100 | 10.5 | |
| 200 | 11.0 | ||
| 300 | 11.5 | ||
| 400 | 11.5 | ||
| 500 | 12.0 | ||
| 长期最高使用温度 | — | 0 – 400 °C | |
| 熔点范围 | — | 1370 – 1530 °C | 马氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 20 | 460 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20 | 29 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 (°C) | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23 | 6×10⁻⁷ Ω·m | 马氏体不锈钢典型值 |
典型应用
- 蒸汽/燃气轮机叶片、导叶、转子部件
- 阀门阀体、阀杆、阀瓣等高压阀门构件
- 泵壳、叶轮等流体机械核心部件
- 要求高强度、耐磨和中等耐腐蚀的结构铸件
热处理建议
淬火：950 – 1050 °C，油冷或风冷；回火：600 – 750 °C，空冷。具体工艺视截面尺寸和性能要求而定。
对应标准与牌号
- DIN 17445 / EN 10213：G-X20Cr14 (1.4027)
- 近似牌号：ASTM A217 CA15 / A743 CA15；JIS SCS2
金属
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