DIN 17440 X2CrNiMoN17-13-3:高氮高钼奥氏体钢,超越 1.4406/1.4435 的强度与耐蚀性
材料概述
DIN 17440 X2CrNiMoN17-13-3(材料编号 1.4429/1.4469 类)是全奥氏体、高镜面抛光性的铬镍钼氮不锈钢,淬火态(+Q)供货。相比 1.4406 (X2CrNiMoN17-12-2),其更高的氮含量显著提升了屈服强度;相比 1.4435 (X2CrNiMo18-14-3),更高的钼含量(2.5–3.0%)赋予了对非氧化性酸及含卤素介质更优的耐腐蚀性,且对选择性腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)的抵抗能力更强。材料还具备优异的疲劳强度,即便在化学载荷下也能保持。极佳的低温韧性使其适用至 -270°C,并通过压力容器认证。
主要应用领域
- 深冷/制冷工程: -270°C 仍保持优异韧性,液化天然气(LNG)、液氧/液氮储运设备。
- 高腐蚀化工/制药: 含氯、含硫、有机酸等强腐蚀介质环境下的反应器、换热器、管道系统。
- 压力容器: 认证材料,设计温度覆盖深冷至中温范围。
- 海洋/脱硫/造纸: 高氯离子、高温浓酸环境下的关键部件。
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) | ≤ 2.0 |
| 钼 (Mo) | 2.5 – 3.0 |
| 镍 (Ni) | 11.0 – 14.5 |
| 氮 (N) | 0.12 – 0.22 |
| 磷 (P) | ≤ 0.05 |
| 硅 (Si) | ≤ 1.0 |
| 硫 (S) | 0.015 – 0.025 |
物理与热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 20°C | 7.98 – 8.01 g/cm³ | |
| 熔点 | — | 1230 – 1480 °C | 典型奥氏体不锈钢范围 |
| 线膨胀系数 (10⁻⁶/K) | -100°C | 14.9 | |
| 20°C | 16.1 | ||
| 100°C | 16.5 – 16.7 | ||
| 200°C | 17.2 – 17.5 | ||
| 300°C | 17.5 – 17.7 | ||
| 400°C | 18.1 – 18.5 | ||
| 500°C | 18.4 – 18.5 | ||
| 600°C | 18.8 | ||
| 700°C | 19.1 | ||
| 800°C | 19.4 | ||
| 900°C | 19.7 | ||
| 1000°C | 20.0 | ||
| 热导率 (W/m·K) | 20°C | 13.5 – 15.0 | |
| 100°C | 14.9 | ||
| 200°C | 16.7 | ||
| 300°C | 18.3 | ||
| 400°C | 19.8 | ||
| 500°C | 21.3 | ||
| 600°C | 22.7 | ||
| 700°C | 24.2 | ||
| 800°C | 25.6 | ||
| 比热容 (J/kg·K) | -100°C | 440 | |
| 20°C | 472 – 500 | ||
| 100°C | 487 | ||
| 200°C | 503 | ||
| 300°C | 512 | ||
| 400°C | 520 | ||
| 500°C | 530 | ||
| 600°C | 541 | ||
| 700°C | 551 | ||
| 800°C | 559 | ||
| 900°C | 565 | ||
| 1000°C | 571 | ||
| 热扩散率 (mm²/s) | 20°C | 3.6 | |
| 100°C | 3.7 | ||
| 200°C | 4.0 | ||
| 300°C | 4.4 | ||
| 400°C | 4.6 | ||
| 500°C | 4.7 | ||
| 600°C | 4.9 | ||
| 700°C | 5.2 | ||
| 800°C | 5.5 | ||
| 长期使用温度范围 | — | -270 ~ 0 °C | 深冷侧重,高温侧受限 |
力学性能 (淬火态 +Q,20°C 典型值)
| 性能 | 方向 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 纵向/横向 | 580 – 800 | MPa |
| 屈服强度 Rp₀.₂ | 纵向/横向 | ≥ 295 | MPa |
| 屈服强度 Rp₁.₀ | 纵向/横向 | ≥ 330 | MPa |
| 断后伸长率 (A) | 纵向 | 35 – 40 | % |
| 断后伸长率 (A₈₀) | 纵向 | 35 | % |
| 断后伸长率 (A₈₀) | 横向 | 40 | % |
| 弹性模量 (E) | — | 196 – 200 | GPa |
| 泊松比 (ν) | 20°C | 0.28 | — |
| 剪切模量 (G) | 20°C | 77.3 | GPa |
高温屈服强度保持性 (Rp₀.₂ / Rp₁.₀) —— 三者中最高
| 温度 (°C) | Rp₀.₂ (MPa) | Rp₁.₀ (MPa) |
|---|---|---|
| 20 | 295 | 330 |
| 50 | 265 | 300 |
| 100 | 225 | 260 |
| 150 | 197 | 227 |
| 200 | 178 | 208 |
| 250 | 165 | 195 |
| 300 | 155 | 185 |
| 350 | 150 | 180 |
| 400 | 145 | 175 |
| 450 | 140 | 170 |
| 500 | 138 | 168 |
| 550 | 136 | 166 |
弹性模量随温度变化
| 温度 (°C) | 弹性模量 (GPa) |
|---|---|
| -100 | 206 |
| 20 | 196 – 200 |
| 100 | 190 – 194 |
| 200 | 182 – 186 |
| 300 | 174 – 179 |
| 400 | 166 – 172 |
| 500 | 158 – 165 |
| 600 | 150 |
| 700 | 142 |
| 800 | 134 |
电学性能
| 温度 (°C) | 电阻率 (Ω·m) |
|---|---|
| 20 | 7.5 – 7.75 × 10⁻⁷ |
| 100 | 8.42 × 10⁻⁷ |
| 200 | 9.04 × 10⁻⁷ |
| 300 | 9.62 × 10⁻⁷ |
| 400 | 1.01 × 10⁻⁶ |
| 500 | 1.06 × 10⁻⁶ |
| 600 | 1.10 × 10⁻⁶ |
| 700 | 1.13 × 10⁻⁶ |
| 800 | 1.16 × 10⁻⁶ |
三牌号核心对比速览
| 特性 | X2CrNiN18-10 (1.4311) | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401/04) | X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429/69) |
|---|---|---|---|
| 主要合金特征 | 高氮 (0.12-0.22%),无 Mo | 标准 Mo (2-2.5%),中碳 (≤0.07%) | 高氮 (0.12-0.22%) + 高 Mo (2.5-3.0%),超低碳 (≤0.03%) |
| 20°C Rp₀.₂ (MPa) | 270 | 205 | 295 |
| 20°C Rm (MPa) | 550-760 | 510-710 | 580-800 |
| 耐非氧化性酸/氯化物 | 一般 (无 Mo) | 良好 (标准 Mo) | 优异 (高 Mo + 高 N) |
| 抗点蚀/缝隙腐蚀 (PREN) | ~18-20 | ~23-25 | ~30-34 |
| 最低使用温度 | -270°C | 0°C (未认证深冷) | -270°C |
| 压力容器认证 | ≤300°C (超需认证) | ≤300°C (超需认证) | 已认证 (深冷至中温) |
| 建筑结构认证 (DIBt) | 无 | 有 (Z-30.44.1) | 通常无 |
| 典型应用侧重 | 深冷、轻量化结构、硝酸环境 | 化工/制药/建筑/含氯环境 | 强腐蚀+深冷、高应力压力容器、海洋/脱硫 |
金属
- X3CrNiMo17-13-3 淬火钢 (+Q) —— DIN 17440 认证压力容器用钢
- DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 钢材 — 冷拔淬火奥氏体钢,耐腐蚀极低温
- DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 钢材 — 淬火回火态,高强耐蚀奥氏体钢
- DIN 17440 X30Cr13 马氏体不锈钢:调质态高性能切削工具与轴承材料
- DIN 17440 X10CrNiS18-9 淬火钢 高性能易切削奥氏体不锈钢
- DIN 17440 X5CrNi18-12 奥氏体不锈钢 +Q态 – 高耐蚀高强冷镦钢
- DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429) 淬火钢——高强耐蚀超低温奥氏体不锈钢
- 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 17440 X6CrNiMoTi17-12-2 淬火钢 —— 化工工程用高耐腐蚀钢