EN 10216-3 P355NL2 级钢：超低温压力容器及钢结构用正火/正火成形细晶粒钢

概述

EN 10216-3 标准中的 P355NL2 级钢是一种特别适用于超低温环境的焊接细晶粒结构钢（合金高级钢），主要用于压力容器和钢结构制造。与 P355NL1 相比，P355NL2 具有更严格的低温冲击性能要求和更低的硫、磷含量，确保在极端低温条件下仍保持优异的韧性。该钢级以正火（+N）或正火成形（+NF）状态交货，广泛应用于 LNG 储罐、低温管道及深冷设备等关键场景。

主要性能参数

一般性能

性能	温度	数值
密度	20 °C	7.83 g/cm³

力学性能

性能	温度	数值	备注
弹性模量	-100 °C	217 GPa
	20 °C	212 GPa
	100 °C	207 GPa
	200 °C	199 GPa
	300 °C	192 GPa
	400 °C	184 GPa
	500 °C	175 GPa
	600 °C	164 GPa
断后伸长率	20 °C	22%
横向断后伸长率	20 °C	20%
泊松比	23 °C	0.29	低碳钢典型值
剪切模量	23 °C	82 GPa	低碳钢典型值
抗拉强度	20 °C	450–650 MPa
横向抗拉强度	20 °C	450–650 MPa
屈服强度	20 °C	305–355 MPa
横向屈服强度	20 °C	305–355 MPa

热学性能

性能	温度	数值	备注
热膨胀系数	-100 °C	1.08×10⁻⁵ 1/K
	20 °C	1.19×10⁻⁵ 1/K
	100 °C	1.25×10⁻⁵ 1/K
	200 °C	1.30×10⁻⁵ 1/K
	300 °C	1.36×10⁻⁵ 1/K
	400 °C	1.41×10⁻⁵ 1/K
	500 °C	1.45×10⁻⁵ 1/K
	600 °C	1.49×10⁻⁵ 1/K
最高使用温度	—	500 °C	碳钢典型值
熔点	—	1480–1526 °C	低碳钢典型值
比热容	-100 °C	423 J/(kg·K)
	20 °C	461 J/(kg·K)
	100 °C	479 J/(kg·K)
	200 °C	499 J/(kg·K)
	300 °C	517 J/(kg·K)
	400 °C	536 J/(kg·K)
	500 °C	558 J/(kg·K)
	600 °C	587 J/(kg·K)
热导率	-100 °C	37.6 W/(m·K)
	20 °C	42.2 W/(m·K)
	100 °C	43.2 W/(m·K)
	200 °C	42.9 W/(m·K)
	300 °C	41.2 W/(m·K)
	400 °C	39.1 W/(m·K)
	500 °C	36.6 W/(m·K)
	600 °C	34.1 W/(m·K)
热扩散率	-100 °C	12.9 mm²/s
	20 °C	11.7 mm²/s
	100 °C	11.2 mm²/s
	200 °C	10.3 mm²/s
	300 °C	9.4 mm²/s
	400 °C	8.3 mm²/s
	500 °C	7.1 mm²/s
	600 °C	5.7 mm²/s

电学性能

性能	温度	数值
电阻率	-100 °C	1.82×10⁻⁷ Ω·m
	20 °C	2.47×10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	2.96×10⁻⁷ Ω·m
	200 °C	3.68×10⁻⁷ Ω·m
	300 °C	4.55×10⁻⁷ Ω·m
	400 °C	5.56×10⁻⁷ Ω·m
	500 °C	6.75×10⁻⁷ Ω·m
600 °C	8.13×10⁻⁷ Ω·m

磁学性能

性能	数值	备注
居里温度	770 °C	低碳钢典型值

化学成分（典型值，质量分数 %）

元素	含量范围
铝 (Al)	0.02
碳 (C)	0.18
铬 (Cr)	0.3
铜 (Cu)	0.3
锰 (Mn)	0.9–1.7
钼 (Mo)	0.08
镍 (Ni)	0.5
铌 (Nb)	0.05
氮 (N)	0.02
磷 (P)	0.03
硅 (Si)	0.5
硫 (S)	0.005–0.015
钛 (Ti)	0.04
钒 (V)	0.1

注：P355NL2 与 P355NL1 的主要区别在于硫含量上限更低（0.015% vs 0.02%），且通常要求更严格的低温冲击功（-50°C 或更低），适用于更苛刻的深冷工况。

EN 10216-3 P355NL1 级钢：低温压力容器用正火/正火成形细晶粒钢 EN 10216-3 P460N 级钢：压力容器用高强度正火/正火成形细晶粒钢

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