DIN 17440 X2CrNiN18-10 – 氮强化奥氏体不锈钢，高强耐蚀兼顾

材料概述

DIN 17440 X2CrNiN18-10 (材料号 1.4311) 是一种通过添加氮 (0.12-0.22%) 实现固溶强化的低碳奥氏体不锈钢。氮元素在大幅提高屈服强度的同时，保持了优异的塑性、韧性及耐腐蚀性，且不降低焊接性能。该钢种经固溶退火淬火处理，可在 -270°C 至 300°C 温度范围长期服役，是低温压力容器及结构件的理想材料。

主要特性

高屈服强度：氮固溶强化使室温屈服强度达 270 MPa，显著高于标准 304L (1.4306)
优异低温韧性：-270°C 仍保持良好冲击韧性，适用于深冷/制冷工程
耐腐蚀性强：氮提高耐点蚀当量 (PREN)，耐硝酸等氧化性介质性能优异
冷成形性能好：奥氏体结构稳定，适合深冲、弯曲等冷加工
高抛光性：表面可获得镜面级光洁度
压力容器认证：≤300°C 压力容器设计允许应力值成熟，>300°C 需特殊许可

典型应用领域

低温/深冷压力容器 (LNG储罐、液氧/液氮设备)
化工装置 (耐硝酸、氧化性酸介质)
制冷工程结构件及管道系统
轻量化结构件 (利用高强度减薄壁厚)
食品、医药设备 (高洁净度要求)

化学成分 (典型值，wt%)

元素	含量范围
碳 (C)	≤ 0.03%
铬 (Cr)	17.0 - 19.5%
锰 (Mn)	≤ 2.0%
镍 (Ni)	8.5 - 11.5%
氮 (N)	0.12 - 0.22%
磷 (P)	≤ 0.045%
硅 (Si)	≤ 1.0%
硫 (S)	0.015 - 0.030%

物理与力学性能

一般物理性能

性能	温度	数值
密度	20°C	7.90 - 7.93 g/cm³

力学性能 (室温及高温)

性能	温度	数值
弹性模量	-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
	900°C	127 GPa
	1000°C	120 GPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	20°C	270 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	50°C	245 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	100°C	205 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	150°C	175 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	200°C	157 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	250°C	145 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	300°C	136 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	350°C	130 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	400°C	125 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	450°C	121 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	500°C	119 MPa
纵向屈服强度 (Rp0.2)	550°C	118 MPa
横向屈服强度 (Rp0.2)	20°C	270 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	20°C	305 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	100°C	240 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	200°C	187 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	300°C	167 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	400°C	156 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	500°C	149 MPa
纵向屈服强度 (Rp1.0)	550°C	147 MPa
横向屈服强度 (Rp1.0)	20°C	305 MPa
抗拉强度	20°C	550 - 760 MPa
横向抗拉强度	20°C	550 - 760 MPa
断后伸长率	20°C	35%
横向断后伸长率	20°C	30%
泊松比	23°C	0.30 (典型奥氏体值)
剪切模量	23°C	77 GPa (典型奥氏体值)

热物理性能

性能	温度	数值
线膨胀系数	-100°C	1.49×10⁻⁵ 1/K
	20°C	1.61×10⁻⁵ 1/K
	100°C	1.60 - 1.67×10⁻⁵ 1/K
	200°C	1.70 - 1.72×10⁻⁵ 1/K
	300°C	1.70 - 1.77×10⁻⁵ 1/K
	400°C	1.80 - 1.81×10⁻⁵ 1/K
	500°C	1.80 - 1.84×10⁻⁵ 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
长期使用温度	-	-270 至 300°C
熔点范围	-	1230 - 1480°C (典型奥氏体不锈钢)
比热容	-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	20°C	14.3 - 15 W/(m·K)
	100°C	15.8 W/(m·K)
	200°C	17.5 W/(m·K)
	300°C	19.0 W/(m·K)
	400°C	20.5 W/(m·K)
	500°C	21.9 W/(m·K)
	600°C	23.3 W/(m·K)
	700°C	24.6 W/(m·K)
	800°C	26.0 W/(m·K)
	900°C	27.4 W/(m·K)
1000°C	28.8 W/(m·K)
热扩散率	20°C	3.8 mm²/s
	100°C	4.0 mm²/s
	200°C	4.2 mm²/s
	300°C	4.6 mm²/s
	400°C	4.8 mm²/s
	500°C	4.9 mm²/s
	600°C	5.0 mm²/s
	700°C	5.3 mm²/s
	800°C	5.6 mm²/s
	900°C	5.9 mm²/s
1000°C	6.0 mm²/s

电学性能

性能	温度	数值
电阻率	20°C	7.1 - 7.3 ×10⁻⁷ Ω·m
	100°C	7.76 ×10⁻⁷ Ω·m
	200°C	8.49 ×10⁻⁷ Ω·m
	300°C	9.14 ×10⁻⁷ Ω·m
	400°C	9.71 ×10⁻⁷ Ω·m
	500°C	1.02 ×10⁻⁶ Ω·m
	600°C	1.07 ×10⁻⁶ Ω·m
	700°C	1.10 ×10⁻⁶ Ω·m
	800°C	1.14 ×10⁻⁶ Ω·m
	900°C	1.17 ×10⁻⁶ Ω·m
1000°C	1.19 ×10⁻⁶ Ω·m

热处理工艺

固溶退火：1020 - 1100°C 快速冷却 (水冷或风冷)，获得单一奥氏体组织，消除析出相，保证最佳综合性能。

焊接性能

具有优异的焊接性，无需预热及焊后热处理。推荐使用匹配填充材料 (如 ER308LN 或 1.4316 焊材) 以保证焊缝金属氮含量及强度匹配。焊接热输入应适中，避免粗大晶粒。

供货状态与规格

热轧/冷轧板材、带钢、棒材、管材、锻件、型材等，符合 DIN EN 10028-7, DIN EN 10216-5, DIN EN 10217-7, DIN EN 10272 等标准。常用强度等级对应最小屈服强度 270 MPa (室温)。

DIN 17440 X2CrNiMoN17-13-5 – 热处理淬火不锈钢，耐腐蚀应用首选 X6CrNiTi18-10 (DIN 17440) – 钛稳定化耐高温焊接不锈钢

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