EN 10216-3 P355N 正火/正火成型钢——高性能压力容器材料
材料概述
P355N 是一种可焊细晶粒结构钢（合金优质钢），符合 EN 10216-3 标准，专为压力容器制造设计。该钢材具有优异的综合力学性能、良好的焊接性能和较高的使用温度限制，广泛应用于石油化工、电力锅炉、压力管道等关键设备的制造中。
主要性能参数
基本物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.83 g/cm³ |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 20.0 °C | 212 GPa | ||
| 100.0 °C | 207 GPa | ||
| 200.0 °C | 199 GPa | ||
| 300.0 °C | 192 GPa | ||
| 400.0 °C | 184 GPa | ||
| 500.0 °C | 175 GPa | ||
| 600.0 °C | 164 GPa | ||
| 伸长率 | 20.0 °C | 22 % | |
| 横向伸长率 | 20.0 °C | 20 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 中碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 75–80 GPa | 碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 450–650 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 450–650 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 305–355 MPa | |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 305–355 MPa |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 20.0 °C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.30×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.41×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | ||
| 最高使用温度 | — | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点 | — | 1380–1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 461 J/(kg·K) | ||
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | -100.0 °C | 37.6 W/(m·K) | |
| 20.0 °C | 42.2 W/(m·K) | ||
| 100.0 °C | 43.2 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 42.9 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 41.2 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 39.1 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 36.6 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 34.1 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | -100.0 °C | 12.9 mm²/s | |
| 20.0 °C | 11.7 mm²/s | ||
| 100.0 °C | 11.2 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 10.3 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 9.4 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.3 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 7.1 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.7 mm²/s |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100.0 °C | 1.82×10⁻⁷ Ω·m |
| 20.0 °C | 2.47×10⁻⁷ Ω·m | |
| 100.0 °C | 2.96×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.68×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.55×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.56×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.75×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 铝 (Al) | 0.02 |
| 碳 (C) | 0.20 |
| 铬 (Cr) | 0.30 |
| 铜 (Cu) | 0.30 |
| 锰 (Mn) | 0.90–1.70 |
| 钼 (Mo) | 0.08 |
| 镍 (Ni) | 0.50 |
| 铌 (Nb) | 0.05 |
| 氮 (N) | 0.02 |
| 磷 (P) | 0.03 |
| 硅 (Si) | 0.50 |
| 硫 (S) | 0.02 |
| 钛 (Ti) | 0.04 |
| 钒 (V) | 0.10 |
应用领域与优势
P355N 钢凭借其优异的高温强度、良好的韧性和焊接性能，是中温高压压力容器、换热器、锅炉管道及核电设备的理想选材。其细晶粒结构保证了优秀的低温韧性，正火状态交货可直接用于焊接结构，无需后续热处理，显著降低制造成本。
金属
- EN 10225 S355G7 钢材——正火或正火成型（N）工艺，卓越的加工性与焊接性
- EN 10225 S355G8 钢材——正火或正火成型（+N）牌号
- DIN 2394-2 St 28 正火/正火成形钢 (+N) —— 性能参数
- EN 10273 P460NH：压力容器用高温正火钢
- EN 10297-1 C55Pb 正火钢 – 易切削中碳钢性能参数
- EN 10297-1 C35Pb 碳钢 – 正火/正火成形态性能详解
- EN 10297-1 C45Pb 碳钢 – 正火态性能与应用指南
- EN 10297-1 C60Pb 高碳钢 – 正火态力学性能详解
- EN 10297-1 28Mn6 正火钢管用结构钢技术规格书
- EN 10297-1 36Mn5 正火/正火成型钢 (+N) 性能数据手册
- EN 10297-1 Cm60 (C60) 正火高碳钢性能规范与应用指南
- EN 10083-2 C60R 级钢：用于高负荷应用的正火及正火成型钢