EN 10216-5 X1NiCrMoCu31-27-4 (1.4563) 固溶退火耐腐蚀钢——压力容器与锅炉用材
材料概述
高耐腐蚀奥氏体材料 X1NiCrMoCu31-27-4(材料编号 1.4563)相当于 SEW 400:1991-02 标准中的 X 1 NiCrMoCu 31 27 4(该版本已失效,被 SEW 400:1997-02 取代,新版不再包含此牌号)。该轧制及锻造钢材符合 VdTÜV 材料规范 483:1996-06,适用于:
- 压力容器(依据 TRB 100 及 AD 数据表 W 2、W 10),温度范围 -196°C 至 550°C
- 蒸汽锅炉(依据 TRD 101、TRD 102、TRD 107),最高 550°C
- 压力气体容器(依据 TRG 201、TRG 203),温度范围 -196°C 至 550°C
- 核工程应用(在核法规或对象相关规范允许范围内),温度范围 -196°C 至 550°C
该材料在供货状态及焊接状态下均耐晶间腐蚀至 400°C。在含氯介质中表现出极佳的抗应力腐蚀、点蚀及缝隙腐蚀性能,对有机酸和无机酸也有良好耐受性。材料冷、热成型性能良好。在检验尺寸范围内,可采用手工电弧焊(药皮焊条)和 TIG 焊进行熔焊。出于材料原因,焊前预热和焊后热处理均非必须。层间温度应控制在:壁厚 ≤30 mm 时不超过 150°C,壁厚 >30 mm 时不超过 100°C。考虑到材料的特殊耐蚀性能,推荐使用同等或更高合金程度的焊接填充材料(如符合 VdTÜV-Wbl 1153 的焊材)。
物理性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
| 密度 | 20.0 °C | 8 - 8.08 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 191 - 195 GPa | |
| 100.0 °C | 186 - 190 GPa | |
| 200.0 °C | 179 - 182 GPa | |
| 300.0 °C | 172 - 174 GPa | |
| 400.0 °C | 166 GPa | |
| 500.0 °C | 158 - 159 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 40 % | |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 35 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.3 | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 77 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 500 - 750 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 500 - 750 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 215 MPa | |
| 50.0 °C | 210 MPa | |
| 100.0 °C | 190 MPa | |
| 150.0 °C | 175 MPa | |
| 200.0 °C | 160 MPa | |
| 250.0 °C | 155 MPa | |
| 300.0 °C | 150 MPa | |
| 350.0 °C | 145 MPa | |
| 400.0 °C | 135 MPa | |
| 450.0 °C | 125 MPa | |
| 500.0 °C | 120 MPa | |
| 550.0 °C | 115 MPa | |
| 横向屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 215 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20.0 °C | 245 MPa | |
| 50.0 °C | 240 MPa | |
| 100.0 °C | 220 MPa | |
| 150.0 °C | 205 MPa | |
| 200.0 °C | 190 MPa | |
| 250.0 °C | 185 MPa | |
| 300.0 °C | 180 MPa | |
| 350.0 °C | 175 MPa | |
| 400.0 °C | 165 MPa | |
| 450.0 °C | 155 MPa | |
| 500.0 °C | 150 MPa | |
| 550.0 °C | 146 MPa | |
| 横向屈服强度 Rp1.0 | 20.0 °C | 245 MPa | |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.51E-5 - 1.58E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.55E-5 - 1.61E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.58E-5 - 1.65E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.62E-5 - 1.69E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.66E-5 - 1.73E-5 1/K | |
| 熔点 | — | 1230 - 1480 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 450 - 452 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 463 J/(kg·K) | |
| 200.0 °C | 474 J/(kg·K) | |
| 300.0 °C | 483 J/(kg·K) | |
| 400.0 °C | 491 J/(kg·K) | |
| 500.0 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 11.7 - 12 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 13.2 W/(m·K) | |
| 200.0 °C | 15 W/(m·K) | |
| 300.0 °C | 16.8 W/(m·K) | |
| 400.0 °C | 18.5 W/(m·K) | |
| 500.0 °C | 20.2 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 3.2 mm²/s | |
| 100.0 °C | 3.5 mm²/s | |
| 200.0 °C | 3.8 mm²/s | |
| 300.0 °C | 4.1 mm²/s | |
| 400.0 °C | 4.5 mm²/s | |
| 500.0 °C | 4.8 mm²/s | |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
| 电阻率 | 20.0 °C | 1E-6 - 1.04E-6 Ω·m |
| 100.0 °C | 1.07E-6 Ω·m |
| 200.0 °C | 1.1E-6 Ω·m |
| 300.0 °C | 1.13E-6 Ω·m |
| 400.0 °C | 1.16E-6 Ω·m |
| 500.0 °C | 1.18E-6 Ω·m |
化学成分(质量分数,%)
| 元素 | 含量 |
| 碳 (C) | 0.02 |
| 铬 (Cr) | 26 - 28 |
| 铜 (Cu) | 0.7 - 1.5 |
| 锰 (Mn) | 2 |
| 钼 (Mo) | 3 - 4 |
| 镍 (Ni) | 30 - 32 |
| 氮 (N) | 0.11 |
| 磷 (P) | 0.03 |
| 硅 (Si) | 0.7 |
| 硫 (S) | 0.01 |