DIN 1654-5: Нержавеющая сталь X2CrNiN18-10 (1.4311/304LN) — высокопрочная, стойкая к азотной кислоте, для криогеники

Общие сведения

Сталь X2CrNiN18-10 (материал № 1.4311, аналог AISI 304LN) — аустенитная хромо-никелевая нержавеющая сталь с добавкой азота. Азот повышает предел текучести, который сохраняется на высоких температурах. Сталь обладает высокой устойчивостью к азотной кислоте, что делает её предпочтительной для химического аппаратостроения. Она отлично пригодна для холодной штамповки и может быть полирована до зеркального блеска. Рабочий диапазон температур: от -270 °C (криогенические применения) до +400 °C. Используется для болтов, гайк, штампованных деталей в химической, пищевой и криогенической промышленности.

Физические и механические свойства

Общие свойства

Свойство	Температура	Значение
Плотность	20 °C	7,93 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости (E)	-100 °C	206 ГПа
	20 °C	196 ГПа
	100 °C	190–194 ГПа
	200 °C	182–186 ГПа
	300 °C	174–179 ГПа
	400 °C	166–172 ГПа
	500 °C	158–165 ГПа
	600 °C	150 ГПа
	700 °C	142 ГПа
	800 °C	134 ГПа
	900 °C	127 ГПа
	1000 °C	120 ГПа
Относительное удлинение (A)	20 °C	40 %
Коэффициент Пуассона	23 °C	0,30	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Сужение поперечного сечения (Z)	20 °C	55 %
Модуль сдвига (G)	23 °C	77 ГПа	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Предел прочности (Rm)	20 °C	550–760 МПа
Предел текучести (Rp0,2)	20 °C	270 МПа
Предел текучести Rp0,2	50 °C	245 МПа
	100 °C	205 МПа
	150 °C	175 МПа
	200 °C	157 МПа
	250 °C	145 МПа
	300 °C	136 МПа
Предел текучести Rp1,0	50 °C	280 МПа
	100 °C	240 МПа
	150 °C	210 МПа
	200 °C	187 МПа
	250 °C	175 МПа
	300 °C	167 МПа

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения (α)	-100 °C	1,49×10⁻⁵ 1/К
	20 °C	1,61×10⁻⁵ 1/К
	100 °C	(1,60–1,67)×10⁻⁵ 1/К
	200 °C	(1,70–1,72)×10⁻⁵ 1/К
	300 °C	(1,70–1,77)×10⁻⁵ 1/К
	400 °C	(1,80–1,81)×10⁻⁵ 1/К
	500 °C	(1,80–1,84)×10⁻⁵ 1/К
	600 °C	1,88×10⁻⁵ 1/К
	700 °C	1,91×10⁻⁵ 1/К
	800 °C	1,94×10⁻⁵ 1/К
	900 °C	1,97×10⁻⁵ 1/К
	1000 °C	2,00×10⁻⁵ 1/К
Макс. рабочая температура (долгосрочная)	—	-270 – 400 °C
Температура плавления	—	1230–1480 °C	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Удельная теплоёмкость (c)	-100 °C	440 Дж/(кг·К)
	20 °C	472 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 (λ)	20 °C	14,3 Вт/(м·К)
	100 °C	15,8 Вт/(м·К)
	200 °C	17,5 Вт/(м·К)
	300 °C	19,0 Вт/(м·К)
	400 °C	20,5 Вт/(м·К)
	500 °C	21,9 Вт/(м·К)
	600 °C	23,3 Вт/(м·К)
	700 °C	24,6 Вт/(м·К)
	800 °C	26,0 Вт/(м·К)
	900 °C	27,4 Вт/(м·К)
	1000 °C	28,8 Вт/(м·К)
Температуропроводность (a)	20 °C	3,8 мм²/с
	100 °C	4,0 мм²/с
	200 °C	4,2 мм²/с
	300 °C	4,6 мм²/с
	400 °C	4,8 мм²/с
	500 °C	4,9 мм²/с
	600 °C	5,0 мм²/с
	700 °C	5,3 мм²/с
	800 °C	5,6 мм²/с
	900 °C	5,9 мм²/с
	1000 °C	6,0 мм²/с

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение
Удельное электрическое сопротивление (ρ)	20 °C	7,10×10⁻⁷ Ом·м
	100 °C	7,76×10⁻⁷ Ом·м
	200 °C	8,49×10⁻⁷ Ом·м
	300 °C	9,14×10⁻⁷ Ом·м
	400 °C	9,71×10⁻⁷ Ом·м
	500 °C	1,02×10⁻⁶ Ом·м
	600 °C	1,07×10⁻⁶ Ом·м
	700 °C	1,10×10⁻⁶ Ом·м
	800 °C	1,14×10⁻⁶ Ом·м
	900 °C	1,17×10⁻⁶ Ом·м
	1000 °C	1,19×10⁻⁶ Ом·м

Химический состав (масс.%)

Элемент	Содержание
Углерод (C)	≤0,03 %
Хром (Cr)	17–19 %
Марганец (Mn)	≤2,0 %
Никель (Ni)	8,5–11,5 %
Фосфор (P)	≤0,05 %
Кремний (Si)	≤1,0 %
Сера (S)	≤0,03 %

Остальное — железо (Fe) и неизбежные примеси. Ключевая особенность: азотирование (N ~0,12–0,22%) для повышения предела текучести.

DIN 1654-5: Нержавеющая сталь X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429/316LN) — высокая прочность, коррозионная стойкость и криогеническая вязко… Нержавеющая сталь DIN 1654-5 X5CrNiMo17-12-2 (закаленная) — Высокая прочность и коррозионная стойкость

Металл