DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429) 淬火钢——高强耐蚀超低温奥氏体不锈钢

材料概述

X2CrNiMoN17-13-3（材料编号 1.4429，对应 AISI 316LN）是含氮、钼的超低碳奥氏体不锈钢。氮元素显著提高了屈服强度并保持高温强度；钼元素赋予其卓越的抗非氧化性酸及含卤素介质腐蚀能力，极大提升点蚀/缝隙腐蚀抵抗力。该钢种具有优异的低温韧性，可在 -270 °C 极低温度下保持良好塑韧性，适用于深冷制冷设备。同时具备良好的冷成形性与高光抛光性能，广泛用于不锈钢螺丝、螺母、模压件及化工、制药、深冷工程关键部件。

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	8.01 g/cm³

力学性能

性能项目	温度	数值
弹性模量	-100.0 °C	206 GPa
	20.0 °C	196–197.6 GPa
	100.0 °C	190–194 GPa
	200.0 °C	182–186 GPa
	300.0 °C	174–179 GPa
	400.0 °C	166–172 GPa
	500.0 °C	158–165 GPa
	600.0 °C	150 GPa
	700.0 °C	142 GPa
	800.0 °C	134 GPa
伸长率	20.0 °C	40 %
泊松比	20.0 °C	0.28
断面收缩率	20.0 °C	55 %
剪切模量	20.0 °C	77.3 GPa
抗拉强度	20.0 °C	580–800 MPa
屈服强度	20.0 °C	295 MPa
屈服强度 Rp0.2	50.0 °C	265 MPa
	100.0 °C	225 MPa
	150.0 °C	197 MPa
	200.0 °C	178 MPa
	250.0 °C	165 MPa
	300.0 °C	155 MPa
屈服强度 Rp1.0	50.0 °C	300 MPa
	100.0 °C	260 MPa
	150.0 °C	227 MPa
	200.0 °C	208 MPa
	250.0 °C	195 MPa
	300.0 °C	185 MPa

热学性能

性能项目	温度	数值	备注
热膨胀系数	-100.0 °C	1.49×10⁻⁵ 1/K
	20.0 °C	1.61×10⁻⁵ 1/K
	100.0 °C	1.65–1.67×10⁻⁵ 1/K
	200.0 °C	1.72–1.75×10⁻⁵ 1/K
	300.0 °C	1.75–1.77×10⁻⁵ 1/K
	400.0 °C	1.81–1.85×10⁻⁵ 1/K
	500.0 °C	1.84–1.85×10⁻⁵ 1/K
	600.0 °C	1.88×10⁻⁵ 1/K
	700.0 °C	1.91×10⁻⁵ 1/K
	800.0 °C	1.94×10⁻⁵ 1/K
	900.0 °C	1.97×10⁻⁵ 1/K
	1000.0 °C	2.00×10⁻⁵ 1/K
长期使用温度	—	-270–0 °C	侧重深冷应用
熔点	—	1230–1480 °C	奥氏体不锈钢典型值
比热容	-100.0 °C	440 J/(kg·K)
	20.0 °C	472 J/(kg·K)
	100.0 °C	487 J/(kg·K)
	200.0 °C	503 J/(kg·K)
	300.0 °C	512 J/(kg·K)
	400.0 °C	520 J/(kg·K)
	500.0 °C	530 J/(kg·K)
	600.0 °C	541 J/(kg·K)
	700.0 °C	551 J/(kg·K)
	800.0 °C	559 J/(kg·K)
	900.0 °C	565 J/(kg·K)
	1000.0 °C	571 J/(kg·K)
热导率	20.0 °C	13.5 W/(m·K)
	100.0 °C	14.9 W/(m·K)
	200.0 °C	16.7 W/(m·K)
	300.0 °C	18.3 W/(m·K)
	400.0 °C	19.8 W/(m·K)
	500.0 °C	21.3 W/(m·K)
	600.0 °C	22.7 W/(m·K)
	700.0 °C	24.2 W/(m·K)
	800.0 °C	25.6 W/(m·K)
热扩散率	20.0 °C	3.6 mm²/s
	100.0 °C	3.7 mm²/s
	200.0 °C	4.0 mm²/s
	300.0 °C	4.4 mm²/s
	400.0 °C	4.6 mm²/s
	500.0 °C	4.7 mm²/s
	600.0 °C	4.9 mm²/s
	700.0 °C	5.2 mm²/s
	800.0 °C	5.5 mm²/s

电学性能

性能项目	温度	数值
电阻率	20.0 °C	7.75×10⁻⁷ Ω·m
	100.0 °C	8.42×10⁻⁷ Ω·m
	200.0 °C	9.04×10⁻⁷ Ω·m
	300.0 °C	9.62×10⁻⁷ Ω·m
	400.0 °C	1.01×10⁻⁶ Ω·m
	500.0 °C	1.06×10⁻⁶ Ω·m
	600.0 °C	1.10×10⁻⁶ Ω·m
	700.0 °C	1.13×10⁻⁶ Ω·m
	800.0 °C	1.16×10⁻⁶ Ω·m

化学成分 (质量分数, %)

元素	含量
碳 (C)	≤0.03
铬 (Cr)	16.5–18.5
锰 (Mn)	≤2.0
钼 (Mo)	2.5–3.0
镍 (Ni)	12.0–14.5
磷 (P)	≤0.05
硅 (Si)	≤1.0
硫 (S)	≤0.025
氮 (N)	0.10–0.16 (典型)

核心优势与选材建议

高强度： 氮固溶强化使室温屈服强度较标准 316L 提升 50% 以上，允许减薄设计、降低结构重量。
卓越耐蚀性： 2.5–3.0% Mo + N 协同作用，PREN (点蚀当量) 约 26–28，远优于 316L，适用于含氯离子、硫酸、磷酸、有机酸等强腐蚀介质。
超低温韧性： -270 °C 下冲击韧性仍 > 100 J，是液氮/液氧/液氢储运设备、超导磁体结构件的理想选择。
抗应力腐蚀开裂 (SCC)： 高镍、高钼、低碳设计赋予其在氯化物环境中优异的抗 SCC 能力。
加工制造： 冷成形性良好，但加工硬化率较高，成形工序间需安排中间退火；焊接建议采用 ER316LN/ER316LSi 焊材，控制层间温度 ≤ 150 °C。

相比 316L，1.4429 在高强度、耐点蚀、深冷韧性三方面实现显著跨越，是苛刻腐蚀/深冷工况下的高性价比升级选材。

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