EN 10269 X8Ni9 低温镍钢：-200°C 极寒环境下的高韧性压力容器用钢
EN 10269 X8Ni9 是一种 9% 镍合金钢，经淬火回火处理后专为极低温压力容器设计，最低服役温度可达 -200°C。该钢兼具高强度与优异低温韧性，广泛应用于液化天然气 (LNG) 储罐、低温分离设备、制冷机组、齿轮箱零件以及机械装置中承受极寒工况的结构件与连接件。
主要特性
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.88 g/cm³ |
| 27.0 °C | 7.84 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | -269.0 °C | 205.5 GPa |
| -200.0 °C | 205.2 GPa | |
| -150.0 °C | 203.4 GPa | |
| -100.0 °C | 201 – 201.4 GPa | |
| -50.0 °C | 198.9 GPa | |
| 20.0 °C | 195 GPa | |
| 27.0 °C | 195.1 GPa | |
| 100.0 °C | 190 GPa | |
| 200.0 °C | 184 GPa | |
| 300.0 °C | 178 GPa | |
| 400.0 °C | 170 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 18 % |
| 泊松比 | -269.0 °C | 0.29 |
| -200.0 °C | 0.29 | |
| -150.0 °C | 0.29 | |
| -100.0 °C | 0.29 | |
| -50.0 °C | 0.29 | |
| 27.0 °C | 0.29 | |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 50 % |
| 剪切模量 | -269.0 °C | 80 GPa |
| -200.0 °C | 79.8 GPa | |
| -150.0 °C | 79 GPa | |
| -100.0 °C | 78.2 GPa | |
| -50.0 °C | 77.1 GPa | |
| 27.0 °C | 75.4 GPa | |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 680 – 820 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 575 – 585 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.02E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.10E-5 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.14E-5 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.18E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.21E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.25E-5 1/K | ||
| 长期服役温度范围 | – | -200 – 0 °C | |
| 熔点 | – | 1316 – 1595 °C | 典型镍钢范围 |
| 比热容 | -100.0 °C | 442 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 464 J/(kg·K) | ||
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 495 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 511 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 528 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | -100.0 °C | 23.9 W/(m·K) | |
| 20.0 °C | 30.2 W/(m·K) | ||
| 100.0 °C | 32.8 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 34.4 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 34.7 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 34.0 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 8.3 mm²/s | |
| 100.0 °C | 8.5 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 8.4 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 8.0 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 7.3 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100.0 °C | 2.51E-7 Ω·m |
| 20.0 °C | 3.22E-7 Ω·m | |
| 100.0 °C | 3.73E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 4.40E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 5.19E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 6.13E-7 Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.10 |
| 锰 (Mn) | 0.3 – 0.8 |
| 钼 (Mo) | 0.1 |
| 镍 (Ni) | 8.5 – 10.0 |
| 磷 (P) | ≤ 0.02 |
| 硅 (Si) | 0.35 |
| 硫 (S) | ≤ 0.01 |
| 钒 (V) | 0.05 |
应用亮点： X8Ni9 是目前 LNG 接收站储罐内罐、工艺管道及低温阀门连接件的主流选材，其 -196°C 下仍保持 > 100 J 冲击韧性（横向），满足 EN 13445、ASME VIII Div.1 等规范严苛要求。
金属
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