DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 淬火钢:超高钼超低碳耐蚀精密成形钢
材料概述
DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4(材料编号 1.4438)是一种超低碳、高钼(3 – 4%)、高镍(14 – 17%)的奥氏体不锈钢,淬火(固溶退火)状态供货。得益于钼含量超过 3%,该钢种在非氧化性酸(如盐酸、硫酸、磷酸)及含卤素(氯化物、溴化物)介质中表现出卓越的耐腐蚀性,尤其抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力极强。同时具备优异的冷成形性能和高抛光性,通过压力容器认证(如 AD 2000-Merkblatt W10, PED 97/23/EC),广泛用于罐式集装箱、压力容器制造。
主要应用领域
- 化工装置工程:浓硫酸、磷酸、有机酸处理设备
- 造纸/纸浆工业:漂白设备、消化器、管道
- 纺织及人造纤维工业:腐蚀性工艺流体输送
- 罐式集装箱/槽车制造:危险品、腐蚀性化学品运输罐体(通过压力容器认证)
- 制药、食品、精细化工高洁净设备
化学成分(质量分数,%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.03 |
| 铬 (Cr) | 17.5 – 19.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 2.0 |
| 钼 (Mo) | 3.0 – 4.0 |
| 镍 (Ni) | 14.0 – 17.0 |
| 氮 (N) | 0.12 – 0.22 |
| 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 | 8.00 – 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 % |
| 横向伸长率 | 20 °C | 30 – 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 | 490 – 690 MPa |
| 横向抗拉强度 | 20 °C | 490 – 690 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20 °C | 195 MPa |
| 50 °C | 186 MPa | |
| 100 °C | 172 MPa | |
| 150 °C | 157 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 | 195 MPa |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20 °C | 230 MPa |
| 50 °C | 221 MPa | |
| 100 °C | 206 MPa | |
| 150 °C | 186 MPa | |
| 200 °C | 177 MPa | |
| 250 °C | 167 MPa | |
| 300 °C | 156 MPa | |
| 350 °C | 148 MPa | |
| 400 °C | 144 MPa | |
| 450 °C | 140 MPa | |
| 500 °C | 138 MPa | |
| 550 °C | 136 MPa | |
| 横向 Rp1.0 | 20 °C | 230 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 | 1.77 – 1.80×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1.81 – 1.85×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1.84 – 1.90×10⁻⁵ 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 – 14 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 | 7.75 – 8.5 ×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:极佳,超低碳(≤0.03%)消除了焊接敏化倾向,焊后无需热处理即可保持优异的耐晶间腐蚀性能。适用 TIG、MIG、SAW、焊条电弧焊等全工艺。
- 冷成形:高镍、高氮成分赋予优异的加工硬化特性,深冲、卷板、拉伸成形性能优良,适合复杂压力容器构件制造。
- 热处理:固溶退火 1050 – 1100 °C,快速水冷/风冷,确保奥氏体单相组织。
- 表面处理:极易电解抛光至镜面级(Ra < 0.2 µm),满足高洁净度、生物相容性要求。
- 认证资质:符合 AD 2000-Merkblatt W10、PED 2014/68/EU、ASME SA-240/SA-312 等压力容器设计规范材料认可。
对应牌号对照
| 标准/体系 | 对应牌号 |
|---|---|
| EN 10088 / DIN EN | 1.4438 / X2CrNiMo18-16-4 |
| ASTM / UNS | 317L / S31703 |
| JIS | SUS 317L |
| ISO | X2CrNiMo18-16-4 |
金属
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