DIN 17742 NiCr15Fe 软退火镍铬合金 (+A) – 高温性能与焊接兼容性
概述
根据 VdTÜV-Wbl 305:1999-03，材料 NiCr15Fe（材料号 2.4816）用于按 TRB 100 及 AD-Merkblatt W 2 标准的压力容器，温度范围 -10 至 450 °C，核工程应用范围亦为 -10 至 450 °C（视核规范许可）。焊接性良好：可用药皮焊条（2.4805, 2.4807, 亦可 2.4668, 2.4620）进行手工电弧焊，或用焊丝（2.4806, 2.4803）进行气体保护焊。无需预热和焊后热处理，但结构件焊后可能需热处理。冷热成形性能好，400 °C 以上对硫敏感。
依据 DIN 17742:2002-09，该材料以带材、板材、管材、棒材、丝材、锻件形式供应，用于耐热耐蚀结构件。属非硬化合金，适用于湿法化工及高温环境。用途极广，从低温至约 1050 °C。铬含量赋予氧化性环境下的适用性，高镍含量提供还原性环境下的耐久性。在含氨气体、渗氮或渗碳气氛中高温性能优异。切削加工宜在退火态进行（低切削速度，因镍合金有加工硬化倾向）。凭借优异的高温强度、高温耐蚀性及良好工艺性，是炉体建设的标准材料。耐氯离子应力腐蚀开裂。化工中用于氢氧化钠、蚁酸、乙酸、脂肪酸。550 °C 以下耐干燥氯化氢、氯气。高纯水环境下耐久性好，适用于核工程。典型应用：氨分解炉、气体渗碳炉、渗氮炉、氯化/氟化烃生产装置、乙烯二氯裂解管、碱生产装置、氯乙烯生产反应器及换热器、硫化钠生产装置部件、核工程蒸汽发生器管。工艺性能：成形性好、焊接性好、切削加工性好。
物理性能
一般特性
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 8.4 - 8.5 g/cm³ |
机械性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 214 GPa |
| 100.0 °C | 209 GPa |
| 200.0 °C | 205 GPa |
| 300.0 °C | 200 GPa |
| 400.0 °C | 194 GPa |
| 500.0 °C | 187 GPa |
| 600.0 °C | 180 GPa |
| 700.0 °C | 172 GPa |
| 800.0 °C | 163 GPa |
| 900.0 °C | 153 GPa |
| 1000.0 °C | 143 GPa |
| 伸长率 | 20.0 °C | 30 % |
| 伸长率 A100 | 20.0 °C | 10 - 25 % |
| 伸长率 A80 | 20.0 °C | 27 % |
| 横向伸长率 A80 | 20.0 °C | 27 - 32 % |
| 横向伸长率 | 20.0 °C | 30 - 35 % |
| 布氏硬度 | 20.0 °C | 195 - 240 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 550 - 750 MPa |
| 100.0 °C | 520 MPa |
| 200.0 °C | 500 MPa |
| 300.0 °C | 485 MPa |
| 400.0 °C | 480 MPa |
| 450.0 °C | 475 MPa |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 500 - 750 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 200 MPa |
| 100.0 °C | 180 MPa |
| 200.0 °C | 165 MPa |
| 300.0 °C | 155 MPa |
| 400.0 °C | 150 MPa |
| 450.0 °C | 145 MPa |
| 横向屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 180 - 200 MPa |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20.0 °C | 230 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.37E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.41E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.44E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.48E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.51E-5 1/K | |
| 600.0 °C | 1.54E-5 1/K | |
| 700.0 °C | 1.58E-5 1/K | |
| 800.0 °C | 1.61E-5 1/K | |
| 900.0 °C | 1.64E-5 1/K | |
| 1000.0 °C | 1.69E-5 1/K | |
| 长期最高使用温度 | | -196 - 1150 °C | |
| 熔点 | | 1400 °C | 镍铬合金典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 455 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 475 J/(kg·K) |
| 200.0 °C | 495 J/(kg·K) |
| 300.0 °C | 508 J/(kg·K) |
| 400.0 °C | 525 J/(kg·K) |
| 500.0 °C | 550 J/(kg·K) |
| 600.0 °C | 572 J/(kg·K) |
| 700.0 °C | 602 J/(kg·K) |
| 800.0 °C | 620 J/(kg·K) |
| 900.0 °C | 630 J/(kg·K) |
| 1000.0 °C | 635 J/(kg·K) |
| 热导率 | 20.0 °C | 14.8 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 15.8 W/(m·K) |
| 200.0 °C | 17 W/(m·K) |
| 300.0 °C | 18.4 W/(m·K) |
| 400.0 °C | 20 W/(m·K) |
| 500.0 °C | 22 W/(m·K) |
| 600.0 °C | 24 W/(m·K) |
| 700.0 °C | 25.7 W/(m·K) |
| 800.0 °C | 27.5 W/(m·K) |
| 900.0 °C | 29.4 W/(m·K) |
| 1000.0 °C | 31.2 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.03E-6 Ω·m |
| 100.0 °C | 1.04E-6 Ω·m |
| 200.0 °C | 1.06E-6 Ω·m |
| 300.0 °C | 1.07E-6 Ω·m |
| 400.0 °C | 1.08E-6 Ω·m |
| 500.0 °C | 1.11E-6 Ω·m |
| 600.0 °C | 1.12E-6 Ω·m |
| 700.0 °C | 1.12E-6 Ω·m |
| 800.0 °C | 1.12E-6 Ω·m |
| 900.0 °C | 1.13E-6 Ω·m |
| 1000.0 °C | 1.14E-6 Ω·m |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量 |
|---|
| 铝 | 0.3 |
| 碳 | 0.025 - 0.1 |
| 铬 | 14 - 17 |
| 铜 | 0.5 |
| 铁 | 6 - 10 |
| 锰 | 1 |
| 镍 | 72 |
| 磷 | 0.02 |
| 硅 | 0.5 |
| 硫 | 0.015 |
| 钛 | 0.3 |
