DIN 17460 X6CrNi18-11 固溶退火高温钢——反应堆与化工应用
材料概述
DIN 17460 X6CrNi18-11（材料编号 1.4948）是一种非稳定化奥氏体耐热钢，在 650 °C 以下仍保持良好强度。主要应用于反应堆工程（钠冷却回路）、蒸汽容器及化工行业。该钢属于 18-8 型奥氏体不锈钢，具有优异的高温结构稳定性和抗氧化性能。
主要性能参数
一般物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.93 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100 °C | 206 GPa | |
| 20 °C | 196–198 GPa | ||
| 100 °C | 190–192 GPa | ||
| 200 °C | 182–184 GPa | ||
| 300 °C | 174–175 GPa | ||
| 400 °C | 166–167 GPa | ||
| 500 °C | 158–159 GPa | ||
| 600 °C | 150 GPa | ||
| 700 °C | 142 GPa | ||
| 800 °C | 134 GPa | ||
| 900 °C | 127 GPa | ||
| 1000 °C | 120 GPa | ||
| 断后伸长率 | 20 °C | 30–40 % | |
| 泊松比 | 23 °C | 0.3 | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23 °C | 77 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20 °C | 500–700 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20 °C | 185 MPa | |
| 100 °C | 157 MPa | ||
| 200 °C | 127 MPa | ||
| 300 °C | 108 MPa | ||
| 400 °C | 98 MPa | ||
| 500 °C | 88 MPa | ||
| 550 °C | 83 MPa | ||
| 600 °C | 78 MPa | ||
| 屈服强度 Rp1.0 | 20 °C | 225 MPa | |
| 100 °C | 191 MPa | ||
| 200 °C | 157 MPa | ||
| 300 °C | 137 MPa | ||
| 400 °C | 127 MPa | ||
| 500 °C | 118 MPa | ||
| 550 °C | 113 MPa | ||
| 600 °C | 108 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100 °C | 1.63–1.67×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1.69–1.72×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1.73–1.77×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1.78–1.81×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1.82–1.84×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1.85–1.88×10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 1.87–1.91×10⁻⁵ 1/K | ||
| 800 °C | 1.94×10⁻⁵ 1/K | ||
| 900 °C | 1.97×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000 °C | 2.00×10⁻⁵ 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | — | 0–750 °C | |
| 熔点 | — | 1230–1480 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | -100 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 450–472 J/(kg·K) | ||
| 100 °C | 487 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 503 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 512 J/(kg·K) | ||
| 400 °C | 520 J/(kg·K) | ||
| 500 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 600 °C | 541 J/(kg·K) | ||
| 700 °C | 551 J/(kg·K) | ||
| 800 °C | 559 J/(kg·K) | ||
| 900 °C | 565 J/(kg·K) | ||
| 1000 °C | 571 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20 °C | 14.3–17 W/(m·K) | |
| 100 °C | 15.8 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17.5 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 20.5 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 21.9 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 23.3 W/(m·K) | ||
| 700 °C | 24.6 W/(m·K) | ||
| 800 °C | 26 W/(m·K) | ||
| 900 °C | 27.4 W/(m·K) | ||
| 1000 °C | 28.8 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20 °C | 3.8 mm²/s | |
| 100 °C | 4 mm²/s | ||
| 200 °C | 4.2 mm²/s | ||
| 300 °C | 4.6 mm²/s | ||
| 400 °C | 4.8 mm²/s | ||
| 500 °C | 4.9 mm²/s | ||
| 600 °C | 5 mm²/s | ||
| 700 °C | 5.3 mm²/s | ||
| 800 °C | 5.6 mm²/s | ||
| 900 °C | 5.9 mm²/s | ||
| 1000 °C | 6 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20 °C | 7.1×10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 7.76×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 8.49×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 9.14×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400 °C | 9.71×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500 °C | 1.02×10⁻⁶ Ω·m | |
| 600 °C | 1.07×10⁻⁶ Ω·m | |
| 700 °C | 1.10×10⁻⁶ Ω·m | |
| 800 °C | 1.14×10⁻⁶ Ω·m | |
| 900 °C | 1.17×10⁻⁶ Ω·m | |
| 1000 °C | 1.19×10⁻⁶ Ω·m |
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.04–0.08 % |
| 铬 (Cr) | 17–19 % |
| 锰 (Mn) | 2 % |
| 镍 (Ni) | 10–12 % |
| 磷 (P) | 0.04 % |
| 硅 (Si) | 0.75 % |
| 硫 (S) | 0.015 % |
应用领域
- 快中子反应堆钠冷却回路管道及部件
- 高温蒸汽容器、管道系统
- 化工装置高温换热器、反应釜
- 核工程结构件
工艺特性
- 固溶退火制度：1050–1100 °C 快冷
- 良好的焊接性能，焊后一般不需热处理
- 冷加工硬化率较高，热加工温度范围 900–1150 °C
金属
- EN 10028-7 X2CrTi17 固溶退火铁素体不锈钢 – 汽车、电气及家用领域应用
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