EN 10216-3: Сталь P355N (нормализованная) — высокопрочный материал для напорных сосудов
Общие сведения
Сталь P355N — это свариваемая тонкозернистая конструкционная сталь (легированная качественная сталь), предназначенная для изготовления напорных сосудов. Она соответствует европейской норме EN 10216-3 и поставляется в нормализованном состоянии (N). Благодаря оптимизированному химическому составу и термической обработке сталь обеспечивает высокую прочность, хорошую вязкость и отличную свариваемость, что делает её идеальным выбором для работы под давлением при температуре до 500 °C.
Физические и механические свойства
Общие свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
| Плотность |
20 °C |
7,83 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Модуль упругости (E) |
-100 °C |
217 ГПа |
|
| 20 °C |
212 ГПа |
|
| 100 °C |
207 ГПа |
|
| 200 °C |
199 ГПа |
|
| 300 °C |
192 ГПа |
|
| 400 °C |
184 ГПа |
|
| 500 °C |
175 ГПа |
|
| 600 °C |
164 ГПа |
|
| Относительное удлинение (продольное) |
20 °C |
22 % |
|
| Относительное удлинение (поперечное) |
20 °C |
20 % |
|
| Коэффициент Пуассона |
23 °C |
0,29 |
Типично для среднеуглеродистых сталей |
| Модуль сдвига |
23 °C |
75–80 ГПа |
Типично для углеродистых сталей |
| Предел прочности (продольный) |
20 °C |
450–650 МПа |
|
| Предел прочности (поперечный) |
20 °C |
450–650 МПа |
|
| Предел текучести (продольный) |
20 °C |
305–355 МПа |
|
| Предел текучести (поперечный) |
20 °C |
305–355 МПа |
|
Тепловые свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Коэффициент линейного теплового расширения (α) |
-100 °C |
1,08×10⁻⁵ 1/К |
|
| 20 °C |
1,19×10⁻⁵ 1/К |
|
| 100 °C |
1,25×10⁻⁵ 1/К |
|
| 200 °C |
1,30×10⁻⁵ 1/К |
|
| 300 °C |
1,36×10⁻⁵ 1/К |
|
| 400 °C |
1,41×10⁻⁵ 1/К |
|
| 500 °C |
1,45×10⁻⁵ 1/К |
|
| 600 °C |
1,49×10⁻⁵ 1/К |
|
| Максимальная рабочая температура (долговременная) |
— |
500 °C |
Типично для углеродистых сталей |
| Температура плавления |
— |
1380–1514 °C |
Типично для среднеуглеродистых сталей |
| Удельная теплоёмкость (c) |
-100 °C |
423 Дж/(кг·К) |
|
| 20 °C |
461 Дж/(кг·К) |
|
| 100 °C |
479 Дж/(кг·К) |
|
| 200 °C |
499 Дж/(кг·К) |
|
| 300 °C |
517 Дж/(кг·К) |
|
| 400 °C |
536 Дж/(кг·К) |
|
| 500 °C |
558 Дж/(кг·К) |
|
| 600 °C |
587 Дж/(кг·К) |
|
| Теплопроводность (λ) |
-100 °C |
37,6 Вт/(м·К) |
|
| 20 °C |
42,2 Вт/(м·К) |
|
| 100 °C |
43,2 Вт/(м·К) |
|
| 200 °C |
42,9 Вт/(м·К) |
|
| 300 °C |
41,2 Вт/(м·К) |
|
| 400 °C |
39,1 Вт/(м·К) |
|
| 500 °C |
36,6 Вт/(м·К) |
|
| 600 °C |
34,1 Вт/(м·К) |
|
| Температуропроводность (a) |
-100 °C |
12,9 мм²/с |
|
| 20 °C |
11,7 мм²/с |
|
| 100 °C |
11,2 мм²/с |
|
| 200 °C |
10,3 мм²/с |
|
| 300 °C |
9,4 мм²/с |
|
| 400 °C |
8,3 мм²/с |
|
| 500 °C |
7,1 мм²/с |
|
| 600 °C |
5,7 мм²/с |
|
Электрические свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
| Удельное электрическое сопротивление (ρ) |
-100 °C |
1,82×10⁻⁷ Ом·м |
| 20 °C |
2,47×10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C |
2,96×10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C |
3,68×10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C |
4,55×10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C |
5,56×10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C |
6,75×10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C |
8,13×10⁻⁷ Ом·м |
Химический состав (масс.%)
| Элемент |
Содержание |
| Алюминий (Al) | 0,02 % |
| Углерод (C) | 0,20 % |
| Хром (Cr) | 0,30 % |
| Медь (Cu) | 0,30 % |
| Марганец (Mn) | 0,90–1,70 % |
| Молибден (Mo) | 0,08 % |
| Никель (Ni) | 0,50 % |
| Ниобий (Nb) | 0,05 % |
| Азот (N) | 0,02 % |
| Фосфор (P) | 0,03 % |
| Кремний (Si) | 0,50 % |
| Сера (S) | 0,02 % |
| Титан (Ti) | 0,04 % |
| Ванадий (V) | 0,10 % |
Применение
Сталь P355N широко используется в энергетике, нефтехимии и химической промышленности для изготовления корпуса напорных сосудов, трубопроводов высокого давления, парогенераторов и теплообменников. Её нормализованное состояние гарантирует однородную структуру и предсказуемые механические характеристики на всём сечении изделия.