Sandvik 5R10:用于高温高强度的奥氏体铬镍钢
Sandvik 5R10 是一种奥氏体铬镍钢,通过控制碳含量以获得更高的高温强度。该材料广泛用于高温工艺设备,典型应用包括换热器、冷凝器、管道、化工、石化、化肥、造纸、核电、制药、食品饮料行业的加热/冷却盘管。
性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.9 g/cm³ | |
| 回收含量 | 82.1 % | 平均回收含量 |
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 |
| 蠕变强度 10⁴ h | 550.0 °C | 195 MPa | ISO 数值,10000h |
| 575.0 °C | 147 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 600.0 °C | 122 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 625.0 °C | 100 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 650.0 °C | 79 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 675.0 °C | 64 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 700.0 °C | 48 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 蠕变强度 10⁵ h | 550.0 °C | 115 MPa | ISO 数值,100000h |
| 575.0 °C | 93 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 600.0 °C | 74 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 625.0 °C | 58 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 650.0 °C | 45 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 675.0 °C | 33 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 700.0 °C | 23 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 200 GPa | |
| 100.0 °C | 194 GPa | ||
| 200.0 °C | 186 GPa | ||
| 300.0 °C | 179 GPa | ||
| 400.0 °C | 172 GPa | ||
| 500.0 °C | 165 GPa | ||
| 伸长率 | 23.0 °C | 45 % | 最小值 |
| 伸长率 A2 | 23.0 °C | 35 % | 最小值 |
| 维氏硬度 | 23.0 °C | 155 HV | |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 515 - 690 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.1 | 20.0 °C | 240 MPa | 最小值 |
| 50.0 °C | 215 MPa | 最小值 | |
| 100.0 °C | 190 MPa | 最小值 | |
| 150.0 °C | 175 MPa | 最小值 | |
| 200.0 °C | 165 MPa | 最小值 | |
| 250.0 °C | 155 MPa | 最小值 | |
| 300.0 °C | 150 MPa | 最小值 | |
| 350.0 °C | 145 MPa | 最小值 | |
| 400.0 °C | 140 MPa | 最小值 | |
| 450.0 °C | 135 MPa | 最小值 | |
| 500.0 °C | 130 MPa | 最小值 | |
| 550.0 °C | 125 MPa | 最小值 | |
| 600.0 °C | 120 MPa | 最小值 | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 210 MPa | 最小值 |
| 50.0 °C | 190 MPa | 最小值 | |
| 100.0 °C | 165 MPa | 最小值 | |
| 150.0 °C | 150 MPa | 最小值 | |
| 200.0 °C | 140 MPa | 最小值 | |
| 250.0 °C | 130 MPa | 最小值 | |
| 300.0 °C | 125 MPa | 最小值 | |
| 350.0 °C | 120 MPa | 最小值 | |
| 400.0 °C | 115 MPa | 最小值 | |
| 450.0 °C | 110 MPa | 最小值 | |
| 500.0 °C | 105 MPa | 最小值 | |
| 550.0 °C | 100 MPa | 最小值 | |
| 600.0 °C | 95 MPa | 最小值 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.65E-5 1/K | 30°C 至该温度 |
| 200.0 °C | 1.7E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 300.0 °C | 1.75E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 400.0 °C | 1.8E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 500.0 °C | 1.85E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 600.0 °C | 1.85E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 700.0 °C | 1.9E-5 1/K | 30°C 至该温度 | |
| 比热容 | 20.0 °C | 485 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 500 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 515 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 525 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 540 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 555 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 575 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 14 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 15 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 20 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 21 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 23 W/(m·K) |
化学成分
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 | 0.04 % | 最小值 |
| 铬 | 18.5 % | |
| 铁 | 余量 | |
| 锰 | 1.3 % | |
| 镍 | 9.5 % | |
| 磷 | 0.04 % | 最大值 |
| 硅 | 0.4 % | |
| 硫 | 0.015 % | 最大值 |
工艺性能
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 应用领域 | 广泛用于高温工艺:换热器、冷凝器、管道、化工/石化/化肥/造纸/核电/制药/食品饮料行业的加热/冷却盘管。 |
| 认证 | JIS 不锈钢管认证 |
| 冷成型 | 冷弯后通常无需退火,但需视弯曲程度和工况而定。如需热处理,建议进行消除应力或固溶退火(见“热处理”)。 |
| 耐腐蚀性 |
一般腐蚀: 在中等温度下对有机酸、盐溶液(硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐)、碱性溶液有良好抵抗力。停车期间硫酸腐蚀风险需考虑。因无钼,仅耐受有限浓度/温度下的硫酸。自然通气硫酸中,5%溶液、≤20°C 时腐蚀率 <0.1 mm/年。 晶间腐蚀: 碳含量较高,若因不当热处理或焊接致敏,有晶间腐蚀风险。Sandvik 3R12 碳含量更低,更安全。 点蚀/缝隙腐蚀: 即使在较低氯化物含量下也可能敏感。含钼钢种抵抗性更好,且随钼含量增加而提高。 应力腐蚀开裂: 奥氏体钢易受 SCC 影响,>60°C 下若同时承受拉应力并接触含氯溶液会发生。应避免此类工况。停车时形成的冷凝液也可能导致 SCC 和点蚀。高抗 SCC 需求推荐 Sandvik SAF 2304 双相钢。 气体腐蚀: 可用于:空气 ≤850°C、蒸汽 ≤750°C、合成气(氨合成)≤550°C。蠕变范围内需考虑蠕变行为。含硫烟气中耐腐蚀性降低,视工况可用至 600-750°C。需考虑氧化/还原气氛、氧含量、钠/钒等杂质。 |
| 热处理 |
管材通常以热处理态交付。后续加工需额外热处理时建议:
|
| 热成型 | 热弯在 1100-850°C (2010-1560°F) 进行,后应进行固溶退火。 |
| 其他 | 供货形式:管材通常以固溶退火酸洗白态或光亮退火态交付。尺寸范围见 Fig.1。可按要求供应 U 形管。 |
| 焊接 |
焊接性能良好。焊接无需预热,焊后通常无需热处理。适用熔焊方法:手工电弧焊 (MMA/SMAW) 和气体保护电弧焊,首选 TIG/GTAW。 推荐热输入 <1.5 kJ/mm,层间温度 <150°C (300°F)。 推荐填充金属:
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金属
- Sandvik 3R64:高钼奥氏体不锈钢,卓越耐腐蚀性能
- Sandvik 5R75:钛稳定奥氏体不锈钢,耐晶间腐蚀与高温氧化
- 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