DIN 17440 X5CrNi18-12 奥氏体不锈钢 +Q态 – 高耐蚀高强冷镦钢

材料概述

DIN 17440 X5CrNi18-12 (材料号 1.4301/1.4303 对应牌号，即常见 304/304L 类奥氏体不锈钢) 经固溶处理(+Q)后，具备优异的耐腐蚀性与高延展性。该钢种耐低氯化物介质(pH ≥ 4.5)腐蚀性能与 1.4301 相当，专为冷镦成型螺栓、螺母及螺纹件设计，符合 DIN 267-1 标准 A2/A4 组 70 级强度要求。

主要特性

优异的冷成形性：无切削冷镦成型螺纹件，加工硬化率适中
高耐腐蚀性：耐低氯化物、弱酸碱环境，耐蚀性达 1.4301 级别
高延展性：室温断后伸长率 35–45%，保证成形不开裂
无磁/弱磁：固溶态奥氏体结构，适合无磁要求场合
宽温度力学性能稳定：-100 °C 至 550 °C 连续性能数据完备

典型应用领域

化工行业：螺栓、螺母、冷镦成型件
建筑结构：A2/A4 组钢结构连接件，强度等级 70 (DIN 267-1)
标准件批量生产：螺丝、螺母、螺柱、螺纹杆等冷镦件
食品/医药设备：卫生级紧固件

物理与力学性能

一般性能

性能	温度	数值
密度	20 °C	7.9–7.93 g/cm³

力学性能 (+Q 固溶态)

性能	温度	数值
弹性模量	-100 °C	206 GPa
	20 °C	196–202.24 GPa
	100 °C	190–194.36 GPa
	200 °C	182–186 GPa
	300 °C	174–179 GPa
	400 °C	166–172 GPa
	500 °C	157.59–165 GPa
	600 °C	149.24–150 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 %
横向断后伸长率	20 °C	40 %
泊松比	20 °C	0.29
	100 °C	0.29
	200 °C	0.30
	300 °C	0.30
	400 °C	0.31
	500 °C	0.32
	600 °C	0.33
剪切模量	20 °C	78.33 GPa
	100 °C	75.08 GPa
	200 °C	71.07 GPa
	300 °C	67.21 GPa
	400 °C	63.34 GPa
	500 °C	59.64 GPa
	600 °C	56.08 GPa
抗拉强度	20 °C	490–690 MPa
横向抗拉强度	20 °C	490–690 MPa
屈服强度 Rp0.2	20 °C	185 MPa
	50 °C	175 MPa
	100 °C	155 MPa
	150 °C	142 MPa
	200 °C	127 MPa
	250 °C	118 MPa
	300 °C	110 MPa
	350 °C	104 MPa
	400 °C	98 MPa
	450 °C	95 MPa
	500 °C	92 MPa
	550 °C	90 MPa
	横向屈服强度 Rp0.2	20 °C	185 MPa
屈服强度 Rp1.0	20 °C	220 MPa
	50 °C	208 MPa
	100 °C	188 MPa
	150 °C	172 MPa
	200 °C	157 MPa
	250 °C	145 MPa
	300 °C	135 MPa
	350 °C	129 MPa
	400 °C	125 MPa
	450 °C	122 MPa
	500 °C	120 MPa
	550 °C	120 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	1.6–1.67 × 10⁻⁵ 1/K
	200 °C	1.7–1.72 × 10⁻⁵ 1/K
	300 °C	1.7–1.77 × 10⁻⁵ 1/K
	400 °C	1.8–1.81 × 10⁻⁵ 1/K
	500 °C	1.8–1.84 × 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	2.0 × 10⁻⁵ 1/K
熔点范围	–	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 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	4.0 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	7.1–7.3 × 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 (典型值，质量分数 %)

元素	含量范围
碳 (C)	≤ 0.07
铬 (Cr)	17–19
锰 (Mn)	≤ 2.0
镍 (Ni)	11–13
磷 (P)	≤ 0.05
硅 (Si)	≤ 1.0
硫 (S)	≤ 0.03

热处理与加工建议

固溶处理 (+Q)：1010–1120 °C 快速冷却(水/风)，消除析出相，获取最佳耐蚀与延展性
冷镦成型：建议多道次成型，道间可视变形量进行中间退火(850–950 °C 快冷)
螺纹滚制：冷滚螺纹可提升疲劳强度，滚制后建议钝化处理
焊接性：优异，无需预热/焊后热处理，推荐 ER308L/ER308LSi 填充金属

对比与选材指引

对比项	X5CrNi18-12 (+Q)	X2CrNi19-11 (304L)	X5CrNiMo17-12-2 (316L)
碳含量	≤0.07%	≤0.03%	≤0.03%
耐晶间腐蚀	良好(固溶态)	优异	优异
耐点蚀/缝隙腐蚀	中等	中等	优异(Mo 加入)
冷镦成形性	优秀(专用设计)	良好	良好
抗拉强度范围	490–690 MPa	500–700 MPa	480–680 MPa
典型用途	冷镦紧固件 A2/A4-70	通用耐蚀件、焊接构件	高耐蚀紧固件、化工设备

DIN 17440 X20CrNi17-2 调质钢 – 高性能马氏体不锈钢 EN 10250-2 C35E钢：调质处理高性能应用钢材规范

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