EN 10222-5 X6CrNiTi18-10 固溶退火钢:化工与食品领域的优质耐腐蚀不锈钢
材料概述
X6CrNiTi18-10(材料号 1.4541)是经钛稳定化的奥氏体不锈钢,对应 DIN 17440-85 标准中的 X 6 CrNiTi 18 10,也是常见 1.4301 (X5CrNi18-10) 的钛稳定版本。钛的加入使该钢在焊接后、壁厚超过 6 mm 时仍能抵抗晶间腐蚀,广泛用于化工装置、食品、烟草、油脂皂化、胶片摄影、制革制糖及家电等领域的焊接构件。
主要应用领域
- 化工设备焊接构件(反应器、管道、换热器)
- 食品、饮料、制药工业设备
- 家用电器、厨具、装饰构件(不适合镜面抛光)
- 压力容器(最高 300 °C,特定介质下可达 550 °C)
- 建筑承重构件(德国建筑技术研究院 Z-30.44.1 认证,强度等级 E225、E355)
化学成分 (典型值,wt%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.08% |
| 铬 (Cr) | 17.0 – 19.0% |
| 镍 (Ni) | 9.0 – 12.0% |
| 钛 (Ti) | 0.7% (约 5×C) |
| 锰 (Mn) | ≤ 2.0% |
| 硅 (Si) | ≤ 1.0% |
| 磷 (P) | ≤ 0.05% |
| 硫 (S) | ≤ 0.015% |
物理与力学性能 (20 °C 典型值)
| 性能 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.9 – 7.93 | g/cm³ |
| 抗拉强度 (Rm) | 510 – 710 | MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | ≥ 200 | MPa |
| 屈服强度 Rp1.0 | ≥ 235 | MPa |
| 断后伸长率 (A) | 30 – 40 | % |
| 弹性模量 (E) | 196 – 200 | GPa |
| 剪切模量 (G) | 77.2 | GPa |
| 泊松比 (ν) | 0.29 | – |
高温弹性模量变化趋势
弹性模量随温度升高逐渐下降,关键温度点参考值:
| 温度 (°C) | E (GPa) |
|---|---|
| -100 | 206 |
| 20 | 196-200 |
| 100 | 190-194 |
| 200 | 182-186 |
| 300 | 174-179 |
| 400 | 166-172 |
| 500 | 158-165 |
| 600 | 150 |
| 700 | 142 |
| 800 | 134 |
| 900 | 127 |
| 1000 | 120 |
热物理性能
| 性能 | 20 °C | 300 °C | 500 °C | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 (10⁻⁶/K) | 16.1 | 17.0-17.7 | 18.0-18.4 | 1/K |
| 热导率 | 14.3-15 | 19 | 21.9 | W/(m·K) |
| 比热容 | 472-500 | 512 | 530 | J/(kg·K) |
| 热扩散率 | 3.8 | 4.6 | 4.9 | mm²/s |
熔点范围:1230 – 1480 °C(奥氏体不锈钢典型值)
长期使用温度上限:300 °C(压力容器认证),无晶间腐蚀介质时可达 550 °C
电学性能
| 温度 (°C) | 电阻率 (Ω·m) |
|---|---|
| 20 | 7.1×10⁻⁷ |
| 100 | 7.76×10⁻⁷ |
| 200 | 8.49×10⁻⁷ |
| 300 | 9.14×10⁻⁷ |
| 400 | 9.71×10⁻⁷ |
| 500 | 1.02×10⁻⁶ |
| 600 | 1.07×10⁻⁶ |
| 700 | 1.10×10⁻⁶ |
| 800 | 1.14×10⁻⁶ |
| 900 | 1.17×10⁻⁶ |
| 1000 | 1.19×10⁻⁶ |
加工与焊接特性
- 焊接性:优异,适用所有常规焊接方法,焊后无需热处理即可抵抗晶间腐蚀
- 冷加工:良好,加工硬化率较高
- 热加工:1150-900 °C,随后快速冷却
- 固溶退火:1000-1100 °C 水冷/风冷
- 表面处理:因含钛,不适合电解抛光或镜面抛光
供货状态与认证
常规供货状态为固溶退火 (AT),符合 EN 10222-5、EN 10272、AD 2000-Merkblatt W2、PED 2014/68/EU 等标准。UGITECH 等主流钢厂可提供 3.1/3.2 检验证书及材质追溯。
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