DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3 (Q) 淬火钢:化工医药用高性能不锈钢
材料概述
DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3(材料编号 1.4436)是一种标准奥氏体不锈钢,淬火(固溶退火)状态供货。相比 1.4401 (316),该钢种钼含量更高(2.5 – 3.0%),赋予其在非氧化性酸、含卤素介质及氯化物环境中更优的抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能。其耐蚀性与 1.4401 相近,但在选择性腐蚀(如晶间腐蚀、点蚀)方面表现更佳。
主要应用领域
- 化工与医药工业:耐酸装置、反应釜、储罐、管道系统
- 纤维素、颜料、脂肪酸、纺织及人造丝工业
- 石油化工设备
- 食品加工、造纸工业设备
化学成分(质量分数,%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.07 |
| 铬 (Cr) | 16.5 – 18.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 2.0 |
| 钼 (Mo) | 2.5 – 3.0 |
| 镍 (Ni) | 11.0 – 14.0 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 |
| 硅 (Si) | ≤ 1.0 |
| 硫 (S) | ≤ 0.025 |
物理与力学性能
一般物理属性
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.98 – 8.01 g/cm³ |
力学性能(代表值)
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 (E) | -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 | |
| 伸长率 (A) | 20 °C | 35 – 40 % |
| 横向伸长率 | 20 °C | 35 – 40 % |
| 泊松比 (ν) | 20 °C | 0.28 |
| 剪切模量 (G) | 20 °C | 77.3 GPa |
| 抗拉强度 (Rm) | 20 °C | 510 – 710 MPa |
| 横向抗拉强度 | 20 °C | 510 – 710 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20 °C | 205 MPa |
| 50 °C | 196 MPa | |
| 100 °C | 177 MPa | |
| 150 °C | 162 MPa | |
| 200 °C | 147 MPa | |
| 250 °C | 137 MPa | |
| 300 °C | 127 MPa | |
| 350 °C | 120 MPa | |
| 400 °C | 115 MPa | |
| 450 °C | 112 MPa | |
| 500 °C | 110 MPa | |
| 550 °C | 108 MPa | |
| 横向 Rp0.2 | 20 °C | 205 MPa |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20 °C | 240 MPa |
| 50 °C | 230 MPa | |
| 100 °C | 211 MPa | |
| 150 °C | 191 MPa | |
| 200 °C | 177 MPa | |
| 250 °C | 167 MPa | |
| 300 °C | 156 MPa | |
| 350 °C | 150 MPa | |
| 400 °C | 144 MPa | |
| 450 °C | 141 MPa | |
| 500 °C | 139 MPa | |
| 550 °C | 137 MPa | |
| 横向 Rp1.0 | 20 °C | 240 MPa |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 (α) | -100 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100 °C | 1.65 – 1.67×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1.72 – 1.75×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1.75 – 1.77×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1.81 – 1.85×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1.84 – 1.85×10⁻⁵ 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 | ||
| 熔点范围 | — | 1230 – 1480 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 (c) | -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 (λ) | 20 °C | 13.5 – 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 14.9 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 16.7 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18.3 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 19.8 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 21.3 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 22.7 W/(m·K) | ||
| 700 °C | 24.2 W/(m·K) | ||
| 800 °C | 25.6 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 (a) | 20 °C | 3.6 mm²/s | |
| 100 °C | 3.7 mm²/s | ||
| 200 °C | 4.0 mm²/s | ||
| 300 °C | 4.4 mm²/s | ||
| 400 °C | 4.6 mm²/s | ||
| 500 °C | 4.7 mm²/s | ||
| 600 °C | 4.9 mm²/s | ||
| 700 °C | 5.2 mm²/s | ||
| 800 °C | 5.5 mm²/s |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 (ρ) | 20 °C | 7.5 – 7.75 ×10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 8.42 ×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 9.04 ×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 9.62 ×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400 °C | 1.01 ×10⁻⁶ Ω·m | |
| 500 °C | 1.06 ×10⁻⁶ Ω·m | |
| 600 °C | 1.10 ×10⁻⁶ Ω·m | |
| 700 °C | 1.13 ×10⁻⁶ Ω·m | |
| 800 °C | 1.16 ×10⁻⁶ Ω·m |
工艺特性
- 焊接性:良好,适用于常规焊接方法。因碳含量稍高(≤0.07%),厚壁焊件焊后建议固溶处理以防晶间腐蚀敏感化。
- 冷成形:加工硬化明显,深冲、弯曲等冷加工后建议中间退火或成品固溶退火。
- 热处理:固溶退火 1050 – 1100 °C,水冷或风冷快速冷却。
- 表面处理:可电解抛光、机械抛光,获得高洁净度表面。
对应牌号对照
| 标准/体系 | 对应牌号 |
|---|---|
| EN 10088 / DIN EN | 1.4436 / X5CrNiMo17-13-3 |
| ASTM / UNS | 316 / S31600 (近似,Mo偏高) |
| JIS | SUS 316 (近似) |
| ISO | X5CrNiMo17-13-3 |
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