DIN 17440 X2CrNiMoN17-11-2 奥氏体钢 – 淬火态 (+Q)，高屈服强度耐腐蚀
材料概述
DIN 17440 标准中的 X2CrNiMoN17-11-2 (材料号 1.4406) 是一种全奥氏体不锈钢，因添加氮 (N) 而具有更高的屈服强度、优异的高温组织稳定性及更好的抗氧化介质腐蚀能力。该钢种在供货状态和焊接状态下均耐晶间腐蚀和选择性腐蚀，表面高抛光性能良好。
根据 DIN 17440:1996-09 标准，适用于压力容器用扁平制品、棒材、锻件及焊丝；依据 DIN 17441:1997-02 适用于压力容器用冷轧薄板及分条带钢。极限使用温度 (运行时间达 100,000 小时无晶间腐蚀) 为 400°C。按 DIN 17440:1985-07 (X2CrNiMoN17-12-2) 及 DIN EN 10088-1,-2,-3:1995-08 标准，广泛用于化工装置、造纸、染料、化妆品、纺织、酿酒及乳制品行业的压力容器制造。
主要特性
一般物理属性
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.96 - 7.98 g/cm³ |
力学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 206 GPa | |
| 20.0 °C | 196 - 200 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 | ||
| 900.0 °C | 127 GPa | ||
| 1000.0 °C | 120 GPa | ||
| 延伸率 | 20.0 °C | 35 - 40 % | |
| A80 延伸率 | 20.0 °C | 35 % | |
| A80 延伸率 (横向) | 20.0 °C | 40 % | |
| 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 | 580 - 800 MPa | |
| 抗拉强度 (横向) | 20.0 °C | 580 - 800 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 280 MPa | |
| 50.0 °C | 250 MPa | ||
| 100.0 °C | 211 MPa | ||
| 150.0 °C | 185 MPa | ||
| 200.0 °C | 167 MPa | ||
| 250.0 °C | 155 MPa | ||
| 300.0 °C | 145 MPa | ||
| 350.0 °C | 140 MPa | ||
| 400.0 °C | 135 MPa | ||
| 450.0 °C | 131 MPa | ||
| 500.0 °C | 129 MPa | ||
| 550.0 °C | 127 MPa | ||
| 屈服强度 Rp0.2 (横向) | 20.0 °C | 280 MPa | |
| 屈服强度 Rp1.0 | 20.0 °C | 315 MPa | |
| 50.0 °C | 284 MPa | ||
| 100.0 °C | 246 MPa | ||
| 150.0 °C | 218 MPa | ||
| 200.0 °C | 198 MPa | ||
| 250.0 °C | 183 MPa | ||
| 300.0 °C | 175 MPa | ||
| 350.0 °C | 169 MPa | ||
| 400.0 °C | 164 MPa | ||
| 450.0 °C | 160 MPa | ||
| 500.0 °C | 158 MPa | ||
| 550.0 °C | 157 MPa | ||
| 屈服强度 Rp1.0 (横向) | 20.0 °C | 315 MPa |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.49E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.61E-5 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.65E-5 - 1.67E-5 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.72E-5 - 1.75E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.75E-5 - 1.77E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.81E-5 - 1.85E-5 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.84E-5 - 1.85E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.88E-5 1/K | ||
| 700.0 °C | 1.91E-5 1/K | ||
| 800.0 °C | 1.94E-5 1/K | ||
| 900.0 °C | 1.97E-5 1/K | ||
| 1000.0 °C | 2.00E-5 1/K | ||
| 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 - 500 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 | 13.3 - 15 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 14.9 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 16.5 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 18.1 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 19.5 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 21.0 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 22.4 W/(m·K) | ||
| 700.0 °C | 23.8 W/(m·K) | ||
| 800.0 °C | 25.2 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 3.5 mm²/s | |
| 100.0 °C | 3.8 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 4.0 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 4.3 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 4.5 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 4.7 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 4.8 mm²/s | ||
| 700.0 °C | 5.1 mm²/s | ||
| 800.0 °C | 5.4 mm²/s |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 7.5E-7 - 7.91E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 8.45E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 9.19E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 9.77E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 1.03E-6 Ω·m | |
| 500.0 °C | 1.08E-6 Ω·m | |
| 600.0 °C | 1.12E-6 Ω·m | |
| 700.0 °C | 1.15E-6 Ω·m | |
| 800.0 °C | 1.18E-6 Ω·m |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.03 |
| 铬 (Cr) | 16.5 - 18.5 |
| 锰 (Mn) | ≤ 2.00 |
| 钼 (Mo) | 2.00 - 2.50 |
| 镍 (Ni) | 10.0 - 12.0 |
| 氮 (N) | 0.12 - 0.22 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 |
| 硅 (Si) | ≤ 1.00 |
| 硫 (S) | ≤ 0.015 |
典型应用领域
- 化工装置压力容器、管道、换热器
- 造纸工业漂白设备、消化器
- 染料、化妆品生产设备
- 纺织印染机械
- 酿酒、乳制品、食品加工设备 (卫生级要求)
- 建筑装饰、高抛光装饰件
热处理制度
淬火 (+Q) / 固溶处理：1020-1100°C 快速冷却 (水冷或风冷)，获得单一奥氏体组织，消除 σ 相析出风险，保证耐蚀性和韧性。
焊接工艺要点
优异的焊接性能，采用 TIG/MIG/SAW 均可。填充材料建议 ER316L 或 ER316LSi (匹配 Mo 和 N 含量)。焊前无需预热，层间温度 ≤150°C。焊后一般不热处理；如需消除应力，建议 ≤450°C 短时，避免 550-850°C 敏化区间导致晶间腐蚀敏感性增加。
对比优势
相比标准 316L (1.4404)，X2CrNiMoN17-11-2 通过氮合金化将室温屈服强度提升约 30-40% (280 vs 200-220 MPa)，且在 300-400°C 温度段仍保持显著强度优势，允许减薄设计、降低设备重量。同时氮抑制了铁素体形成，焊接热影响区韧性更优。
EN 10028-7 X8NiCrAlTi32-21 奥氏体钢 – 固溶退火态，700-1000°C下卓越蠕变抗力
DIN 17440 X2CrNiMo18-15-4 奥氏体钢 – 高钼超耐蚀、优异成形性
金属
- DIN 17440 X3CrTi17 牌号 – 耐腐蚀耐热压力容器用钢
- DIN 17440 X8CrNiS18-9：食品化妆化工用易切削奥氏体不锈钢
- X3CrNiMo17-13-3 淬火钢 (+Q) —— DIN 17440 认证压力容器用钢
- DIN 17440 X10CrNiS18-9 淬火钢 高性能易切削奥氏体不锈钢
- DIN 17445 G-X5CrNiNb18-9 淬火不锈钢 – 食品、纺织、化工行业理想铸件材料
- DIN 17445 G-X6CrNiMo18-10 淬火不锈钢——化工与纺织行业的卓越之选
- DIN 17440 X5CrNi18-12 奥氏体不锈钢 +Q态 – 高耐蚀高强冷镦钢
- DIN 17440 X2CrNiMoN17-12-2 淬火钢：化工与纺织行业的优质奥氏体不锈钢
- DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3 (Q) 淬火钢：化工医药用高性能不锈钢
- DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 淬火钢：超高钼超低碳耐蚀精密成形钢
- DIN 17440 X6CrNiMoNb17-12-2 淬火合金：卓越的耐腐蚀性与高温性能
- DIN 17445 G-X5CrNiMoNb18-10 淬火钢 - 适用于工业泵和化工设备