EN 10250-4 X4CrNiMo16-5-1 — Мартенситная нержавеющая сталь закалённая и отпущенная для криогеники и агрессивных сред
Общие сведения
Сталь X4CrNiMo16-5-1 (аналог 1.4418) — мартенситная нержавеющая сталь для машиностроения: насосы, приборы, компрессоры, судостроение. Материал обладает хорошей коррозионной стойкостью и сохраняет вязкость при низких температурах до –200 °C. Показывает высокую стойкость к воде, слабым кислотам и щелочам, окислительным кислотам (азотной) и слабо хлоридсодержащим средам.
Свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,56–7,70 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости (E) | 20 °C | 200–218 ГПа | |
| 100 °C | 195–213 ГПа | |
| 200 °C | 185–206 ГПа | |
| 300 °C | 175–198 ГПа | |
| 400 °C | 190 ГПа | |
| 500 °C | 180 ГПа | |
| 600 °C | 167 ГПа | |
| 700 °C | 150 ГПа | |
| Относительное удлинение | 20 °C | 16 % | |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 14 % | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,3 | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) | 23 °C | 77 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 760–1100 МПа | |
| Предел прочности при растяжении (поперечное) | 20 °C | 760–1100 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 550–750 МПа | |
| 100 °C | 520–660 МПа | |
| 150 °C | 510–640 МПа | |
| 200 °C | 500–620 МПа | |
| 250 °C | 490–600 МПа | |
| 300 °C | 480–580 МПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент теплового расширения | 20 °C | 9,9·10⁻⁶ 1/К | |
| 100 °C | 1,03·10⁻⁵ 1/К | |
| 200 °C | 1,08·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,12·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,16·10⁻⁵ 1/К | |
| 500 °C | 1,19·10⁻⁵ 1/К | |
| 600 °C | 1,21·10⁻⁵ 1/К | |
| 700 °C | 1,24·10⁻⁵ 1/К | |
| 800 °C | 1,29·10⁻⁵ 1/К | |
| Температура плавления | — | 1370–1530 °C | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоёмкость | 20 °C | 430–450 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 482 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 506 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 525 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 547 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 576 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 616 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность | 20 °C | 15–16 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 17,2 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 18,6 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 20,0 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 21,2 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 22,3 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 23,3 Вт/(м·К) | |
| 700 °C | 24,1 Вт/(м·К) | |
| 800 °C | 25,5 Вт/(м·К) | |
| 900 °C | 26,9 Вт/(м·К) | |
| 1000 °C | 28,3 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность | 20 °C | 4,7 мм²/с | |
| 100 °C | 4,5 мм²/с | |
| 200 °C | 4,5 мм²/с | |
| 300 °C | 4,6 мм²/с | |
| 400 °C | 4,4 мм²/с | |
| 500 °C | 4,1 мм²/с | |
| 600 °C | 3,6 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 9,06·10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 9,42·10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 9,87·10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 1,03·10⁻⁶ Ом·м |
| 400 °C | 1,08·10⁻⁶ Ом·м |
| 500 °C | 1,12·10⁻⁶ Ом·м |
| 600 °C | 1,18·10⁻⁶ Ом·м |
| 700 °C | 1,22·10⁻⁶ Ом·м |
| 800 °C | 1,24·10⁻⁶ Ом·м |
| 900 °C | 1,26·10⁻⁶ Ом·м |
| 1000 °C | 1,27·10⁻⁶ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | 0,06 |
| Хром (Cr) | 15–17 |
| Марганец (Mn) | ≤1,5 |
| Молибден (Mo) | 0,8–1,5 |
| Никель (Ni) | 4–6 |
| Азот (N) | 0,02 |
| Фосфор (P) | ≤0,04 |
| Кремний (Si) | ≤0,7 |
| Сера (S) | ≤0,03 |
Технология и применение
Сталь X4CrNiMo16-5-1 термически обрабатывается закалкой при 950–1050 °C с охлаждением в воздухе или масле, затем отпусканием при 580–680 °C. Уникальное сочетание высокой прочности, вязкости до –200 °C и коррозионной стойкости делает её незаменимой для криогенического оборудования, гидронапорных насосов, компрессорных лопаток и деталей, работающих в слабоокислительных и хлоридсодержащих средах. Сварка возможна с предварительным нагревом 200–300 °C и последующим отпусканием.
