EN 10217-3 P460N 细晶粒结构钢 – 正火/正火成形态（+N）压力容器用钢
P460N 细晶粒结构钢概述
P460N 是一种可焊细晶粒结构钢（合金优质钢），符合 EN 10217-3 标准，交付状态为正火或正火成形（+N）。该钢具有优异的低温韧性、良好的焊接性能和较高的屈服强度（≥460 MPa），广泛应用于压力容器、装置制造、管道工程、通用机械及装置制造领域。细晶粒结构保证了优异的冲击韧性，即使在 -100 °C 低温下仍能保持良好性能。
主要特性
- 高屈服强度： 最小屈服强度 460 MPa，兼顾强度与韧性。
- 优异低温韧性： -100 °C 仍保持良好冲击性能，适合低温压力容器。
- 良好焊接性： 碳当量低，适合各种焊接工艺，预热要求低。
- 细晶粒结构： 通过微合金化（Nb、V、Ti）控制晶粒尺寸，提升韧性。
- 典型应用： 压力容器筒体、管道、换热器、锅炉部件、低温储罐、海洋平台结构件。
物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.84 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100 °C | 217 GPa | — |
| 弹性模量 | 20 °C | 200–212 GPa | — |
| 弹性模量 | 100 °C | 207 GPa | — |
| 弹性模量 | 200 °C | 199 GPa | — |
| 弹性模量 | 300 °C | 192 GPa | — |
| 弹性模量 | 400 °C | 184 GPa | — |
| 弹性模量 | 500 °C | 175 GPa | — |
| 弹性模量 | 600 °C | 164 GPa | — |
| 延伸率 | 20 °C | 19% | — |
| 横向延伸率 | 20 °C | 17% | — |
| 泊松比 | 20 °C | 0.29 | — |
| 剪切模量 | 23 °C | 82 GPa | 典型低碳钢值 |
| 抗拉强度 | 20 °C | 560–730 MPa | — |
| 横向抗拉强度 | 20 °C | 560–730 MPa | — |
| 屈服强度 | 20 °C | 440–460 MPa | — |
| 横向屈服强度 | 20 °C | 440–460 MPa | — |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100 °C | 1.05×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 20 °C | 1.15×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 100 °C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 200 °C | 1.27×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 300 °C | 1.32×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 400 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 500 °C | 1.40×10⁻⁵ 1/K | — |
| 线膨胀系数 | 600 °C | 1.44×10⁻⁵ 1/K | — |
| 最高使用温度 | — | 500 °C | 典型碳钢值 |
| 熔点范围 | — | 1480–1526 °C | 典型低碳钢值 |
| 比热容 | -100 °C | 423 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 20 °C | 461 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 100 °C | 479 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 200 °C | 499 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 300 °C | 517 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 400 °C | 536 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 500 °C | 558 J/(kg·K) | — |
| 比热容 | 600 °C | 587 J/(kg·K) | — |
| 热导率 | -100 °C | 34.7 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 20 °C | 39.7 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 100 °C | 40.9 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 200 °C | 41.0 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 300 °C | 39.9 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 400 °C | 38.2 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 500 °C | 36.1 W/(m·K) | — |
| 热导率 | 600 °C | 33.8 W/(m·K) | — |
| 热扩散率 | -100 °C | 11.9 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 20 °C | 11.0 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 100 °C | 10.5 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 200 °C | 9.9 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 300 °C | 9.1 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 400 °C | 8.1 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 500 °C | 6.9 mm²/s | — |
| 热扩散率 | 600 °C | 5.7 mm²/s | — |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100 °C | 1.97×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 20 °C | 2.62×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 100 °C | 3.13×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 200 °C | 3.85×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 300 °C | 4.70×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 400 °C | 5.69×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 500 °C | 6.85×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 600 °C | 8.20×10⁻⁷ Ω·m |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 典型低碳钢值 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铝 (Al) | 0.02 |
| 碳 (C) | 0.20 |
| 铬 (Cr) | 0.30 |
| 铜 (Cu) | 0.70 |
| 锰 (Mn) | 1.0–1.7 |
| 钼 (Mo) | 0.10 |
| 镍 (Ni) | 0.80 |
| 铌 (Nb) | 0.05 |
| 氮 (N) | 0.02 |
| 磷 (P) | 0.03 |
| 硅 (Si) | 0.60 |
| 硫 (S) | 0.02 |
| 钛 (Ti) | 0.03 |
| 钒 (V) | 0.20 |
金属
- EN 10217-3 P460NL1 正火钢 – 高强度低温焊接结构钢
- EN 10217-3 P460NL2 正火钢 – 超低温高韧性结构钢
- EN 10217-3 P460NH 级：耐高温蠕变可焊钢，用于压力容器和管道
- EN 10217-3 EStE 420 细晶粒钢管 —— 压力容器与管道的标准用材 (+N 交货状态)
- EN 10217-3 EStE 460 细晶粒钢管 —— 更高强度的压力管道用钢 (+N 交货状态)
- EN 10217-3 TStE 460 正火细晶粒钢管 —— 高压管道与低温压力容器专用材
- EN 10217-3 WStE 420 正火钢管 — 压力容器管道用细晶粒钢
- EN 10217-3 WStE 460 正火钢管 — 高性能压力容器管道用细晶粒钢
- EN 10217-3 P355N 正火钢 – 压力容器与管道用细晶粒结构钢
- EN 10217-3 P275NL2：低温韧性细晶粒结构钢管用钢
- EN 10216-2 St 45.8 级钢 — 高温正火无缝钢管用钢材 (+N)
- EN 10217-2 St 37.8 级：工业用高温正火管材钢