Сталь EN 10095 X10NiCrAlTi32-21 (1.4876) для высокотемпературных сосудов под давлением
Высокотемпературная жаропрочная сталь X10NiCrAlTi32-21 (материал № 1.4876) согласно VdTÜV-Wbl 412:2001-06 применяется для сосудов под давлением по АД-merkblatt W 2 в состоянии после мягкого отжига от -10 до 600 °C и в состоянии после закаливания с отпуском (растворного отжига) от -10 до 900 °C. Для паровых котлов по ТРД 101, 102, 105, 107 используется в обоих состояниях. В атомной энергетике допускается применение в аналогичных температурных диапазонах при наличии соответствующих разрешительных документов.
Сталь должна использоваться в долгосрочном диапазоне в состоянии растворного отжига с размером зерна 5 или крупнее по DIN 50601. Сварка возможна всеми методами: дуговой сваркой под флюсом (наполнительные материалы: 2.4805, 2.4807, 2.4651, 2.4648, 2.4620) и аргонодуговой сваркой (наполнительный материал: 2.4806). Предварительный нагрев и термообработка после сварки не требуются. При толщине стенки >50 мм для снятия остаточных напряжений проводится отжиг при 850 °C.
Согласно DIN EN 10095:1999-03, сталь обладает честоустойчивостью до 1100 °C (макс. температура применения в воздухе), хорошей стойкостью к чередованию окислительных и восстановительных сред, без риска хрупкости. Высокая коррозионная стойкость к углеводородам и нефтепродуктам. Применяется в реформинговых и пиролизных установках, а также в высокотемпературных и крекинговых установках.
Физические и механические свойства
Общие свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Плотность | 20 °C | 7,94 – 8,0 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Модуль упругости | -100 °C | 201 ГПа | |
| 20 °C | 194 ГПа | ||
| 100 °C | 189 ГПа | ||
| 200 °C | 183 ГПа | ||
| 300 °C | 177 ГПа | ||
| 400 °C | 170 ГПа | ||
| 500 °C | 163 ГПа | ||
| 600 °C | 156 ГПа | ||
| 700 °C | 149 ГПа | ||
| 800 °C | 141 ГПа | ||
| 900 °C | 134 ГПа | ||
| 1000 °C | 127 ГПа | ||
| Относительное удлинение | 20 °C | 30 % | |
| Удлинение A80 | 20 °C | 28 % | |
| Твердость Бринелля | 20 °C | 192 HB | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,30 | Типично для аустенитной нержавеющей стали |
| Модуль сдвига | 23 °C | 77 ГПа | Типично для аустенитной нержавеющей стали |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 450 – 680 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 170 МПа | |
| Предел текучести Rp1,0 | 20 °C | 210 МПа |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Коэффициент линейного термического расширения | -100 °C | 1,36·10⁻⁵ 1/К | |
| 20 °C | 1,46·10⁻⁵ 1/К | ||
| 100 °C | 1,51·10⁻⁵ 1/К | ||
| 200 °C | 1,50 – 1,57·10⁻⁵ 1/К | ||
| 300 °C | 1,62·10⁻⁵ 1/К | ||
| 400 °C | 1,60 – 1,66·10⁻⁵ 1/К | ||
| 500 °C | 1,70·10⁻⁵ 1/К | ||
| 600 °C | 1,70 – 1,74·10⁻⁵ 1/К | ||
| 700 °C | 1,77·10⁻⁵ 1/К | ||
| 800 °C | 1,75 – 1,80·10⁻⁵ 1/К | ||
| 900 °C | 1,83·10⁻⁵ 1/К | ||
| 1000 °C | 1,85 – 1,86·10⁻⁵ 1/К | ||
| Макс. температура длительной службы | — | 0 – 1000 °C | |
| Температура плавления | — | 1230 – 1480 °C | Типично для аустенитной нержавеющей стали |
| Удельная теплоемкость | -100 °C | 440 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 472 – 550 Дж/(кг·К) | ||
| 100 °C | 487 Дж/(кг·К) | ||
| 200 °C | 503 Дж/(кг·К) | ||
| 300 °C | 512 Дж/(кг·К) | ||
| 400 °C | 520 Дж/(кг·К) | ||
| 500 °C | 530 Дж/(кг·К) | ||
| 600 °C | 541 Дж/(кг·К) | ||
| 700 °C | 551 Дж/(кг·К) | ||
| 800 °C | 559 Дж/(кг·К) | ||
| 900 °C | 565 Дж/(кг·К) | ||
| 1000 °C | 571 Дж/(кг·К) | ||
| Теплопроводность | 20 °C | 11,5 – 12 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 13,1 Вт/(м·К) | ||
| 200 °C | 14,8 Вт/(м·К) | ||
| 300 °C | 16,4 Вт/(м·К) | ||
| 400 °C | 18,1 Вт/(м·К) | ||
| 500 °C | 17 – 19,6 Вт/(м·К) | ||
| 600 °C | 21,2 Вт/(м·К) | ||
| 700 °C | 22,8 Вт/(м·К) | ||
| 800 °C | 24,3 Вт/(м·К) | ||
| 900 °C | 25,7 Вт/(м·К) | ||
| 1000 °C | 27,3 Вт/(м·К) | ||
| Температуропроводность | 20 °C | 3,1 мм²/с | |
| 100 °C | 3,3 мм²/с | ||
| 200 °C | 3,6 мм²/с | ||
| 300 °C | 3,9 мм²/с | ||
| 400 °C | 4,2 мм²/с | ||
| 500 °C | 4,4 мм²/с | ||
| 600 °C | 4,6 мм²/с | ||
| 700 °C | 4,9 мм²/с | ||
| 800 °C | 5,2 мм²/с | ||
| 900 °C | 5,5 мм²/с | ||
| 1000 °C | 5,7 мм²/с |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Электрическое сопротивление | 20 °C | 1,00 – 1,01·10⁻⁶ Ом·м |
| 100 °C | 1,04·10⁻⁶ Ом·м | |
| 200 °C | 1,08·10⁻⁶ Ом·м | |
| 300 °C | 1,12·10⁻⁶ Ом·м | |
| 400 °C | 1,15·10⁻⁶ Ом·м | |
| 500 °C | 1,18·10⁻⁶ Ом·м | |
| 600 °C | 1,20·10⁻⁶ 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
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Алюминий (Al) | 0,15 – 0,60 |
| Углерод (C) | ≤0,12 |
| Хром (Cr) | 19 – 23 |
| Марганец (Mn) | ≤2,0 |
| Никель (Ni) | 30 – 34 |
| Фосфор (P) | ≤0,03 |
| Кремний (Si) | ≤1,0 |
| Сера (S) | ≤0,015 |
| Титан (Ti) | 0,15 – 0,60 |
Металл
- EN 10028-7 X2CrTi17 – Ферритная нержавеющая сталь для авто, электроники и бытовой техники
- X3CrTi17 – Ферритная сталь EN 10028-7, закаленная (+AT) – Повышенная коррозионная стойкость
- EN 10028-7 Сталь X2CrMoTi18-2: Отпущенная ферритная сталь (+AT) – Высокая коррозийная стойкость и холодная формовка
- EN 10028-7 Сталь X2CrNi12: Отпущенная сталь с повышенной коррозийной стойкостью
- EN 10250-4 Grade X2CrNiMoCuN25-6-3 – Дуплексная нержавейка для высоконагруженных применений
- EN 10250-4 Grade X2CrNiMoCuWN25-7-4 – Дуплексная сталь с вольфрамом для экстремальных условий
- EN 10250-4 Grade X2CrNiMoN25-7-4 – Дуплексная сталь для высокопроизводительных применений
- EN 10095 Сплав NiCr20Ti — Отпущенный (с AT)
- Сплав NiCr23Fe по EN 10095 в состоянии твердого отжига – Превосходная стойкость к окислению при высоких температурах
- Нержавеющая сталь EN 10269 X2CrNi18-9 — растворительно отожженная с постовым отжигом