EN 10222-5 X2CrNiN18-10 固溶退火钢:含氮高强奥氏体不锈钢,耐硝酸及深冷至 -270°C
X2CrNiN18-10(材料号 1.4311,对应 304LN)是含氮奥氏体不锈钢,符合 DIN 17440:1985-07 中的 X 2 CrNiN 18 10 标准。氮的添加显著提高了屈服强度,且该强化效果在高温下仍能保持,因此适用于压力容器制造及轻量化结构设计。氮含量也改善了耐腐蚀性,材料在致敏状态下仍抵抗晶间腐蚀。该钢对硝酸及其他氧化性介质具有良好抵抗力,适合化工装备制造。获批压力容器使用至 300 °C(超温需特别认可)。极佳的低温韧性使其适用于 -270 °C 的深冷环境。冷成型性能良好,适合镜面抛光。
主要应用领域
- 压力容器(至 300 °C)
- 化工装备(耐硝酸、氧化性介质)
- 深冷设备(至 -270 °C)
- 轻量化结构件
- 镜面抛光装饰/卫生级部件
物理与力学性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.90 – 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 – 200 GPa | ||
| 100 °C | 190 – 194 GPa | ||
| 200 °C | 182 – 186 GPa | ||
| 300 °C | 174 – 179 GPa | ||
| 400 °C | 166 – 172 GPa | ||
| 500 °C | 158 – 165 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 | 35 – 45 % | |
| 泊松比 | 23 °C | 0.30 | 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 | 550 – 750 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20 °C | 270 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20 °C | 305 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100 °C | 1.60 – 1.67×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1.65 – 1.72×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1.70 – 1.77×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1.75 – 1.81×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1.80 – 1.84×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1.88×10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 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 | – | -270 – 300 °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 | 472 – 500 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 – 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 15.8 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17.5 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 19.0 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 | 26.0 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 | 4.0 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 | 5.0 mm²/s | ||
| 700 °C | 5.3 mm²/s | ||
| 800 °C | 5.6 mm²/s | ||
| 900 °C | 5.9 mm²/s | ||
| 1000 °C | 6.0 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 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤0.03 |
| 铬 (Cr) | 17.0 – 19.5 |
| 锰 (Mn) | ≤2.0 |
| 镍 (Ni) | 8.5 – 11.5 |
| 氮 (N) | 0.12 – 0.22 |
| 磷 (P) | ≤0.05 |
| 硅 (Si) | ≤1.0 |
| 硫 (S) | ≤0.015 |
金属
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