Sandvik 2RE10：超低碳杂质奥氏体不锈钢，专攻硝酸耐腐蚀

Sandvik 2RE10 是一款碳含量及杂质含量极低的奥氏体不锈钢，主要特性如下：

在硝酸中表现出卓越的耐腐蚀性
优异的抗晶间腐蚀能力
良好的抗点蚀性能
良好的焊接性能

Sandvik 2RE10 符合 EN 1.4335 牌号，但 EN 1.4335 允许的 C、Si、P、S、Mo 最高限值显著更高。这些元素会增加腐蚀风险，因此 Sandvik 2RE10 将其控制在尽可能低的水平。

主要性能参数

一般物理性能

性能	温度	数值	备注
密度	23.0 °C	7.9 g/cm³	—
再生料含量	—	82.1%	平均值

力学性能

性能	温度	数值	备注
夏比冲击能量	-270 °C	60 J	最小值，符合 EN 13445-2 (UFPV-2) 及 EN 10216-5
夏比冲击能量	-196 °C	60 J	最小值，符合 EN 13445-2 (UFPV-2) 及 EN 10216-5
弹性模量	20 °C	195 GPa	—
	100 °C	190 GPa	—
	200 °C	182 GPa	—
	300 °C	174 GPa	—
	400 °C	166 GPa	—
	500 °C	158 GPa	—
伸长率	23 °C	35%	最小值
维氏硬度	23 °C	155 HV	—
抗拉强度	20 °C	500–670 MPa	—
	50 °C	485 MPa	—
	100 °C	470 MPa	—
	150 °C	455 MPa	—
	200 °C	440 MPa	—
	250 °C	430 MPa	—
	300 °C	420 MPa	—
	350 °C	415 MPa	—
	400 °C	410 MPa	—
屈服强度 Rp0.1	20 °C	210 MPa	最小值
	50 °C	225 MPa	最小值
	100 °C	210 MPa	最小值
	150 °C	200 MPa	最小值
	200 °C	190 MPa	最小值
	250 °C	180 MPa	最小值
	300 °C	170 MPa	最小值
	350 °C	165 MPa	最小值
	400 °C	160 MPa	最小值
屈服强度 Rp0.2	20 °C	205 MPa	最小值
	50 °C	195 MPa	最小值
	100 °C	180 MPa	最小值
	150 °C	170 MPa	最小值
	200 °C	160 MPa	最小值
	250 °C	150 MPa	最小值
	300 °C	145 MPa	最小值
	350 °C	140 MPa	最小值
	400 °C	135 MPa	最小值

热学性能

性能	温度	数值	备注
线膨胀系数	100 °C	1.55×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	200 °C	1.65×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	300 °C	1.70×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	400 °C	1.70×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	500 °C	1.75×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	600 °C	1.75×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
	700 °C	1.80×10⁻⁵ 1/K	30°C 至对应温度平均值
比热容	20 °C	470 J/(kg·K)	—
	100 °C	495 J/(kg·K)	—
	200 °C	530 J/(kg·K)	—
	300 °C	555 J/(kg·K)	—
	400 °C	580 J/(kg·K)	—
	500 °C	600 J/(kg·K)	—
	600 °C	615 J/(kg·K)	—
	700 °C	630 J/(kg·K)	—
热导率	20 °C	13 W/(m·K)	—
	100 °C	15 W/(m·K)	—
	200 °C	17 W/(m·K)	—
	300 °C	19 W/(m·K)	—
	400 °C	21 W/(m·K)	—
	500 °C	23 W/(m·K)	—
	600 °C	25 W/(m·K)	—
	700 °C	26 W/(m·K)	—

电学性能

性能	温度	数值
电阻率	20 °C	8.4×10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	9.0×10⁻⁷ Ω·m
	200 °C	9.8×10⁻⁷ Ω·m
	300 °C	1.07×10⁻⁶ Ω·m
	400 °C	1.10×10⁻⁶ Ω·m
	500 °C	1.14×10⁻⁶ Ω·m
	600 °C	1.18×10⁻⁶ Ω·m
	700 °C	1.20×10⁻⁶ Ω·m
	800 °C	1.22×10⁻⁶ Ω·m
	900 °C	1.23×10⁻⁶ Ω·m
1000 °C	1.24×10⁻⁶ Ω·m

化学成分 (典型值，质量分数%)

元素	含量	备注
碳 (C)	0.015	最大值
铬 (Cr)	24.5	—
铁 (Fe)	余量	—
锰 (Mn)	1.8	—
钼 (Mo)	0.1	—
镍 (Ni)	20	—
磷 (P)	0.02	最大值
硅 (Si)	0.15	最大值
硫 (S)	0.005	最大值

工艺性能与应用

典型应用领域

Sandvik 2RE10 非常适合用于处理硝酸工艺的换热管，如硝酸生产、丙烯酸纤维、硝酸铵制造及核燃料后处理。大量实践证明其在上述应用中显著优于 ASTM 304L、329 等标准钢种。

尾气预热器：吸收塔尾气夹带硝酸液滴，进入加热器后液滴落在热管壁沸腾，加热介质温度极高。此工况下 304L 寿命极短，推荐用 2RE10 制管及管板以获长寿命。

冷却器/冷凝器：进口端首次冷凝液形成处腐蚀最重；若首次冷凝液再沸腾，腐蚀极其严重（见 Fig.5）。升级为 2RE10 可大幅延长寿命，远超 304L。

认证资质

ASME Code Case 2591，第 VIII 卷第 1 分册认证

冷成形

极佳的成形性允许极小半径冷弯。冷加工不损害抗均匀/晶间腐蚀性能，冷弯后通常无需退火。但若冷加工管材用于可能发生 SCC 的工况，建议进行应力消除处理（见“热处理”）。

耐腐蚀性能详解

均匀腐蚀

Sandvik 2RE10 专为解决硝酸腐蚀问题而开发。高 Cr 与低杂质赋予其远优于 304L 的硝酸耐蚀性（等腐蚀图 Fig.1）。在该应用中 2RE10 远优于 304L、321、329。65% 硝酸 Huey 试验腐蚀率对比见 Fig.2。

Sandvik 3R12 为 304L 对应牌号。测试涵盖固溶退火态 (交付态) 与致敏态 (650°C/1h)；329 致敏仅 650°C/5 min。

应力腐蚀开裂 (SCC)

较高 Ni 含量使 2RE10 对 SCC 的抵抗力略优于常规 304L 等奥氏体钢。

晶间腐蚀

即使长时致敏，2RE10 仍高度抗晶间腐蚀。Fig.3 展示 Huey 试验 (65% HNO₃ 沸腾 5×48 h) 中 2RE10 与 304L 致敏后的对比。低致敏倾向有利于复杂焊接作业。

交付态 Huey 试验保证：固溶态腐蚀率 ≤0.12 mm/a (5 mpy)；675°C (1250°F) 致敏后 ≤0.20 mm/a (8 mpy)；特定协议可保证更低值。Fig.3 显示致敏不显著增加 2RE10 腐蚀率，而 304L 显著增大。

点蚀腐蚀

2RE10 点蚀耐蚀性显著高于 304L，亦优于 329（Fig.4）。

热处理

管材以热处理态交付。后续加工需再热处理时建议：

应力消除：850–950°C (1560–1740°F)，10–15 min，空冷快冷；或 1000–1050°C (1830–1920°F)，约 1 min，空冷快冷。
固溶退火：1000–1100°C (1830–2010°F)，5–20 min，空冷或水冷快冷。

供货形式

管材：外径 ≤80 mm (3.15 in.)，固溶退火白酸洗或光亮退火态。
其他形式：药皮焊条、板材、棒材 (牌号 Sandvik 2RE69)。

焊接工艺

焊接性良好。推荐 MMA/SMAW 与气保焊，首选 TIG/GTAW。
全奥氏体钢导热低、膨胀大，焊接方案需预选以最小化变形；如担心残余应力，可焊后固溶退火。
建议热输入 <1.0 kJ/mm，层间温度 <100°C (210°F)，采用细丝焊道技术。
推荐填充材料：
- TIG/MIG：25.20.L (如 Exaton 25.20.L)；ISO 14343 S 25 22 2 N L (如 Exaton 25.22.2.LMn)
- MMA：ISO 3581 E 25 22 2 N L B (如 Exaton 25.22.2.LMnB)
- 管板/高压容器堆焊需耐蚀性等同母材时，推荐 ISO 14343 S 25 22 2 N L 丝材/带电极。

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