EN 10088-1 X2CrNiMoN17-13-5 (1.4539) 固溶退火钢：高温压力容器应用指南

概述

材料 X2CrNiMoN17-13-5 (材料号 1.4539，旧称 X 2 CrNiMoN 17 13 5) 是一种全奥氏体不锈钢，按 VdTÜV-Wbl 405 (2000-12) 批准用于压力容器 (TRB 100, AD-W2/W10) 及压力气体容器 (TRG 201/203)，温度范围 -196 °C 至 400 °C。核电应用亦允许在同温度区间使用。该钢冷热成形性能良好，焊接性优异 (手工电弧焊、TIG、埋弧焊、等离子焊均适用)，通常无需预热，仅在特殊腐蚀条件下需固溶退火+淬火后处理。其耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀性能优于 1.4436，在高浓度有机酸、非氧化性酸、含氯介质 (海水、次氯酸盐) 及无机混合酸中表现优异，甚至在敏化状态下仍抵抗晶间腐蚀。典型应用：反应堆工程、海洋工程、化工装备。

物理性能

性能	温度	数值
密度	20 °C	8.00 – 8.01 g/cm³

力学性能 (固溶退火态)

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

室温 (20 °C) 主要力学指标

性能	数值	备注
断后伸长率 (A)	35 %
横向断后伸长率 (A80)	35 – 40 %
横向伸长率	30 – 40 %
布氏硬度	250 HB
横向布氏硬度	250 HB
泊松比	0.28
剪切模量	77.3 GPa
抗拉强度 (纵/横)	580 – 800 MPa

屈服强度随温度变化 (Rp0.2 及 Rp1.0)

温度 (°C)	Rp0.2 (MPa)	Rp1.0 (MPa)	横向 Rp0.2 (MPa)	横向 Rp1.0 (MPa)
20	280	315	270 – 290	310 – 320
100	225	255	—	—
150	200	230	—	—
200	185	210	—	—
250	175	200	—	—
300	165	190	—	—
350	155	180	—	—
400	150	175	—	—

热学性能

线膨胀系数 (10⁻⁵ 1/K)

温度 (°C)	数值
-100	1.49
20	1.61
100	1.60 – 1.67
200	1.65 – 1.72
300	1.70 – 1.77
400	1.75 – 1.81
500	1.80 – 1.84
600	1.88
700	1.91
800	1.94
900	1.97
1000	2.00

其他热学参数

性能	温度 (°C)	数值	备注
最高使用温度 (长期)	-196 至 400
最高使用温度 (长期)	熔点范围	—	1230 – 1480	典型奥氏体不锈钢
比热容 (J/(kg·K))	-100	440
	20	472 – 500
	100	487
	200	503
	300	512
	400	520
	500	530
	600	541
	700	551
	800	559
	900	565
	1000	571
热导率 (W/(m·K))	20	13.5 – 14
	100	14.9
	200	16.7
	300	18.3
	400	19.8
	500	21.3
	600	22.7
	700	24.2
	800	25.6
热扩散率 (mm²/s)	20	3.6
	100	3.7
	200	4.0
	300	4.4
	400	4.6
	500	4.7
	600	4.9
	700	5.2
	800	5.5

电学性能

温度 (°C)	电阻率 (Ω·m)
20	7.75×10⁻⁷ – 8.5×10⁻⁷
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

化学成分 (质量分数, %)

元素	含量
碳 (C)	≤0.03
铬 (Cr)	16.5 – 18.5
锰 (Mn)	≤2.0
钼 (Mo)	4.0 – 5.0
镍 (Ni)	12.5 – 14.5
氮 (N)	0.12 – 0.22
磷 (P)	≤0.05
硅 (Si)	≤1.0
硫 (S)	≤0.015