Sandvik 5R75:钛稳定奥氏体不锈钢,耐晶间腐蚀与高温氧化
概述
Sandvik 5R75 是一种钛稳定奥氏体铬-镍-钼不锈钢。材料的耐腐蚀、力学和物理性能详细技术数据及图表见数据手册右侧。数据手册更新日期:2019-08-28。
性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 8.0 g/cm³ | – |
| 再生含量 | – | 82.1 % | 平均再生含量 |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 夏比冲击能量 | -196.0 °C | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) 和 EN 10216-5 |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 200 GPa | – |
| 弹性模量 | 100.0 °C | 194 GPa | – |
| 弹性模量 | 200.0 °C | 186 GPa | – |
| 弹性模量 | 300.0 °C | 179 GPa | – |
| 弹性模量 | 400.0 °C | 172 GPa | – |
| 弹性模量 | 500.0 °C | 165 GPa | – |
| 断后伸长率 | 23.0 °C | 35 % | 最小值,NFA 49-117 可满足最小 45% |
| 维氏硬度 | 23.0 °C | 155 HV | – |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 510 – 710 MPa | – |
| 屈服强度 Rp0.1 | 20.0 °C | 250 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 50.0 °C | 234 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 100.0 °C | 218 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 150.0 °C | 206 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 200.0 °C | 196 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 250.0 °C | 186 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 300.0 °C | 180 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 350.0 °C | 175 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 400.0 °C | 171 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 450.0 °C | 167 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 500.0 °C | 164 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.1 | 550.0 °C | 157 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 220 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 50.0 °C | 202 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 100.0 °C | 185 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 150.0 °C | 177 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 200.0 °C | 167 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 250.0 °C | 157 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 300.0 °C | 145 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 350.0 °C | 140 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 400.0 °C | 136 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 450.0 °C | 132 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 500.0 °C | 129 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 Rp0.2 | 550.0 °C | 127 MPa | 最小值 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 16.5 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 200.0 °C | 17.0 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 300.0 °C | 17.5 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 400.0 °C | 18.0 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 500.0 °C | 18.5 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 600.0 °C | 18.5 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 热膨胀系数 | 700.0 °C | 19.0 × 10⁻⁶ 1/K | 30°C 至该温度 |
| 比热容 | 20.0 °C | 485 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 100.0 °C | 500 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 200.0 °C | 515 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 300.0 °C | 525 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 400.0 °C | 540 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 500.0 °C | 555 J/(kg·K) | – |
| 比热容 | 600.0 °C | 575 J/(kg·K) | – |
| 热导率 | 20.0 °C | 14 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 100.0 °C | 15 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 200.0 °C | 17 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 300.0 °C | 18 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 400.0 °C | 20 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 500.0 °C | 21 W/(m·K) | – |
| 热导率 | 600.0 °C | 23 W/(m·K) | – |
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 (C) | 0.05 % | 最大值 |
| 铬 (Cr) | 17 % | – |
| 铁 (Fe) | 余量 | – |
| 锰 (Mn) | 1.3 % | – |
| 钼 (Mo) | 2.1 % | – |
| 镍 (Ni) | 12 % | – |
| 磷 (P) | 0.03 % | 最大值 |
| 硅 (Si) | 0.5 % | – |
| 硫 (S) | 0.03 % | 最大值 |
工艺性能
应用领域
广泛用于化工、石化、造纸工业的换热器、冷凝器、管道、冷却/加热盘管。
冷成形
冷弯后通常无需退火,但需视弯曲程度和使用工况而定。如需热处理,应为消除应力或固溶退火,详见“热处理”。
耐腐蚀性能
全面腐蚀: 对高浓度高温有机酸、中等浓度温度下的无机酸(磷酸、硫酸)、盐溶液(硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐)、碱性环境具有良好耐受性。在低温下可用于 90% 以上浓度硫酸。耐硝酸性能优于普通 ASTM TP304。
晶间腐蚀: 钛稳定化防止 450–850°C 长时加热时铬碳化物在晶界析出,耐晶间腐蚀性优于非稳定化钢种。
点蚀和缝隙腐蚀: 含 2.1% Mo,耐点蚀和缝隙腐蚀性显著高于 AISI 304/304L 型钢。
应力腐蚀开裂 (SCC): 奥氏体不锈钢易于 60°C 以上含氯化物环境中发生 SCC,应避免此类工况。停车冷凝液可能产生高氯离子浓度导致 SCC 和点蚀。高抗 SCC 需求场合建议用双相钢(如 Sandvik SAF 2304 或 SAF 2205)。
气体腐蚀: 空气中可用至 850°C,蒸汽中至 750°C。蠕变范围内需考虑蠕变行为。含硫烟气中耐腐蚀性下降,视工况可用至 600–750°C。需考虑氧化/还原气氛、氧含量及钠、钒等杂质影响。
热处理
管材通常按热处理态供货。后续加工需额外热处理时建议:
消除应力: 850–950°C,10–15 分钟,空冷。
固溶退火: 1000–1100°C,5–20 分钟,空冷或水冷快冷。
热成形
热弯温度 1100–850°C,弯后应进行固溶退火。
切削加工
Sandvik 5R75 具有良好切削加工性能。刀具选择和切削参数详见宣传册 S-0291-ENG 和 S-1492-ENG。
供货状态
管材通常以固溶退火酸洗白面状态供货,小规格可光亮退火。空心棒材供货状态为固溶退火酸洗白面。
焊接性能
Sandvik 5R75 焊接性良好,焊接无需预热,焊后通常无需热处理。推荐熔焊方法:手工电弧焊 (MMA/SMAW) 和气体保护电弧焊,首选 TIG/GTAW。建议热输入 <1.5 kJ/mm,层间温度 <150°C。
推荐填充金属:
• TIG/GTAW 或 MIG/GMAW:ISO 14343 S 19 12 3 Nb / AWS A5.9 ER318(如 Exaton 19.12.3.Nb)
• MMA/SMAW:ISO 3581 E 19 12 3 Nb R / AWS A5.4 E318-17
金属
- Sandvik 3R64:高钼奥氏体不锈钢,卓越耐腐蚀性能
- Sandvik SAF 3207 HD™ —— 面向深水与强腐蚀环境的超级双相不锈钢
- Sandvik 254 SMO —— 面向海水与氯化物环境的优质奥氏体不锈钢
- Sandvik 8R40:铌稳定奥氏体不锈钢,适用于850°C高温应用
- Sandvik 6R44:耐极端温度的高性能奥氏体不锈钢
- Sandvik SAF 2304®:高性能精益双相不锈钢,卓越耐腐蚀与高强度
- Sandvik 3R65:优质钼合金奥氏体不锈钢
- Sandvik 3R60™ 尿素级 – 尿素工业用优质 ASTM 316L 合金
- Sandvik 7RE10:高温应用优质奥氏体不锈钢
- Sandvik 3R60™:耐腐蚀应用优质奥氏体铬镍钢
- Sandvik 3RE60:高性能双相不锈钢,卓越耐腐蚀性能
- Sandvik SAF 2906™ – 高合金双相不锈钢,具备卓越的耐腐蚀性能