Sanicro® 69：核电蒸汽发生器用高性能奥氏体合金

产品概述

Sanicro® 69 是一种奥氏体镍-铬-铁合金，主要用于核电站（压水堆 PWR）的蒸汽发生器。该应用要求材料处于"热处理"状态。这种处理会导致晶界析出铬碳化物，但不会造成显著的铬贫化。该牌号具有良好的组织稳定性和焊接性能。

蒸汽发生器应用核心特性

极高的抗应力腐蚀开裂能力：在一回路 PWR 水化学条件下表现卓越
改进的抗点蚀性能：在含氯化物溶液中优于 Alloy 600

其他显著特性

良好的耐苛性环境腐蚀性能
在硝酸溶液中表现优异

为满足核电站蒸汽发生器的最高可靠性要求，Sanicro® 69 按照最严格的个别规范供货。

物理性能

属性	温度	数值
密度	23.0 °C	8.12 g/cm³

机械性能

属性	温度	数值	备注
弹性模量	20.0 °C	210 GPa
	100.0 °C	206 GPa
	200.0 °C	201 GPa
	300.0 °C	195 GPa
	400.0 °C	189 GPa
	500.0 °C	182 GPa
	600.0 °C	174 GPa
延伸率	23.0 °C	30 %	最小值
维氏硬度	23.0 °C	160
抗拉强度	20.0 °C	585 MPa	最小值
	100.0 °C	550 MPa	最小值
	200.0 °C	510 MPa	最小值
	300.0 °C	495 MPa	最小值
	400.0 °C	490 MPa	最小值
	500.0 °C	480 MPa	最小值
	600.0 °C	440 MPa	最小值
	700.0 °C	340 MPa	最小值
屈服强度 Rp0.2	20.0 °C	240 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	100.0 °C	220 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	200.0 °C	190 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	300.0 °C	187 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	400.0 °C	184 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	500.0 °C	180 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	600.0 °C	175 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
	700.0 °C	150 MPa	热处理态蒸汽发生器管可达更高值（20°C 下 280 MPa）
夏比冲击能量	作为全奥氏体合金，Sanicro® 69 在 -196°C (-320°F) 下仍具有良好的韧性

热学性能

属性	温度	数值	备注
热膨胀系数	100.0 °C	1.35E-5 1/K	30°C 至该温度范围
	200.0 °C	1.4E-5 1/K	30°C 至该温度范围
	300.0 °C	1.45E-5 1/K	30°C 至该温度范围
	400.0 °C	1.5E-5 1/K	30°C 至该温度范围
	500.0 °C	1.55E-5 1/K	30°C 至该温度范围
	600.0 °C	1.55E-5 1/K	30°C 至该温度范围
比热容	23.0 °C	460 J/(kg·K)
	100.0 °C	480 J/(kg·K)
	200.0 °C	495 J/(kg·K)
	300.0 °C	505 J/(kg·K)
	400.0 °C	510 J/(kg·K)
	500.0 °C	520 J/(kg·K)
	600.0 °C	580 J/(kg·K)
热导率	23.0 °C	11 W/(m·K)
	100.0 °C	13 W/(m·K)
	200.0 °C	14 W/(m·K)
	300.0 °C	16 W/(m·K)
	400.0 °C	18 W/(m·K)
	500.0 °C	19 W/(m·K)
	600.0 °C	23 W/(m·K)

电学性能

属性	温度	数值
电阻率	20.0 °C	1.11E-6 Ω·m
	100.0 °C	1.14E-6 Ω·m
	200.0 °C	1.18E-6 Ω·m
	300.0 °C	1.22E-6 Ω·m
400.0 °C	1.24E-6 Ω·m

化学成分（典型值，质量分数 %）

元素	含量	备注
铝	10
碳	0.02
铬	30
钴	0.05	经协商可指定更低含量
铁	余量
锰	0.5	最大值
镍	60
磷	0.02	最大值
硅	0.5	最大值
硫	0.015	最大值

工艺性能与应用

应用领域

核电站蒸汽发生器
高温硝酸接触装置
要求高抗氧化、渗碳和渗氮性能的设备
高温苛性溶液环境

认证批准

ASME 锅炉与压力容器规范 Case N-20 和 N-474
AFCEN RCCM M4105

冷成形

Sanicro® 69 具有优异的成形性，可冷弯至极小弯曲半径。由于其优异的抗应力腐蚀开裂性能，冷弯后通常无需退火。

耐腐蚀性能详解

应力腐蚀开裂

Sanicro® 69 的热处理态专门针对核电站蒸汽发生器环境中的应力腐蚀开裂进行了优化。实验室测试在纯水（<5 ppm O₂，加氢 4-5 ppm）365°C (690°F) 条件下进行了验证。

测试结果： Sanicro® 69 在 33,000 小时整个测试周期内未发生应力腐蚀开裂，而 Alloy 600 在 200 小时后即开始开裂。

晶间腐蚀

Sanicro® 69 在热处理态和固溶退火态下均具有良好的抗晶间腐蚀性能。Huey 测试（65% HNO₃, 5×48h, ASTM A262 Practice C）典型腐蚀速率为 0.06 mm/年 (2.4 mpy)。

右侧图表显示了含碳 0.03% 的 Sanicro® 69 在 Huey 测试中的 TTS 图。初始材料在 1040°C (1900°F) 退火 20 分钟/水冷。可见该材料仅在极窄范围内显示出致敏倾向。

均匀腐蚀

在 20% HNO₃ + 4% HF，65°C (150°F) 条件下测试：Sanicro® 69 腐蚀速率 0.625 mm/年 (24.6 mpy)，而 Alloy C-276 高达 23.7 mm/年 (933 mpy)。

管胀工艺

Sanicro® 69 的管板胀接方式与标准奥氏体不锈钢相同。

热处理

蒸汽发生器应用： 钢管以热处理态交付，即约 720°C (1330°F) 真空炉处理通常 10 小时。热处理前已在约 1100°C (2010°F) 固溶退火数分钟。

其他应用： 以固溶退火态交付。如需额外固溶退火，建议：

1050-1150°C (1920-2100°F)，1-10 分钟，空冷或水冷快速冷却。

供货形式

无缝钢管，规格范围：外径 1/4" (6.35 mm) 至 4" (101.6 mm)，壁厚 0.030" (0.9 mm) 至 1" (25.4 mm)
钢管以固溶退火和酸洗状态交付
PWR 蒸汽发生器管以光亮退火和热处理态交付，热处理涉及约 720°C (1330°F) 真空炉处理通常 10 小时

焊接工艺

Sanicro® 69 具有良好的焊接性。适用的熔焊方法包括手工电弧焊（MMA/SMAW）和气体保护电弧焊，首选 TIG/GTAW 方法。

推荐热输入 <1.0 kJ/mm，层间温度 <100°C (210°F)。应采用弦焊道焊接技术。

推荐填充材料：

TIG/GTAW 或 MIG/GMAW 焊接
- ISO 18274 S Ni 6052 / AWS A5.14 ERNiCrFe-7（如 Exaton Ni68HP）
MMA/SMAW 焊接
- ISO 14172 E Ni 6152 / AWS A5.11 ENiCrFe-7（如 Exaton Ni69）

堆焊：

ISO 18274 S Ni 6043 / AWS A5.14 ERNiCrFe-14（如 Exaton Ni69HPQ）带电极推荐用于管板和高压容器堆焊，当要求耐腐蚀性等同于 Sanicro® 69 时

数据表更新：2020-05-07 13:07（取代所有早期版本）

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