Сталь EN 10216-5 X2NiCrAlTi32-20 (1.4558) — Растворительно отожженная (+AT): Премиальная нержавеющая сталь для парогенераторов высокого давления
Общие сведения
Сталь X2NiCrAlTi32-20 (материал № 1.4558) применяется согласно спецификации VdT_V 474:1984-12 для труб теплообменников, используемых как U-образные трубы в парогенераторах реакторов на водоводяном теплоносителе (размер зерна по EN 103 не менее 7 для прямой трубы) при температурах от -10 до 400 °C согласно KTA 3201.1 и других проверенных спецификациях, а также для сосудов под давлением по TRB 100 и AD-мерку W 2 при рабочих температурах от -10 до 400 °C.
Сварка и формовка
Материал можно сварщивать в трубные плиты автоматическим и ручным аргонодуговой сваркой (TIG), а также электродуговой сваркой. Сталь хорошо поддается холодной деформации при радиусе изгиба не менее 4,5 внешних диаметров. Тепловая обработка после формовки не допускается.
Коррозионная стойкость
Благодаря высокому содержанию никеля (32–35%) сталь обладает исключительной устойчивостью к коррозионному растрескиванию. Она высоко стойкая в азотной кислоте, органических кислотах и водных средах даже при повышенных температурах. Чувствительность к точечной и щелевой коррозии невысока, но значительно выше, чем у стали 1.4539. Материал устойчив к межкристаллитной коррозии как в состоянии поставки, так и после сварки (для труб толщиной стенки до 6 мм). Предельная температура эксплуатации составляет 400 °C (работы до 100 000 часов без межкристаллитной коррозии). В серной и соляной кислотах сталь применяется с ограничениями. Это стандартный материал для парогенераторов и подогревателей питания на тепловых электростанциях.
Химический состав (масс.%)
| Элемент | Содержание |
|---|---|
| Алюминий (Al) | 0,15–0,45 |
| Углерод (C) | ≤0,03 |
| Хром (Cr) | 20–23 |
| Марганец (Mn) | ≤1,0 |
| Никель (Ni) | 32–35 |
| Фосфор (P) | ≤0,02 |
| Кремний (Si) | ≤0,7 |
| Сера (S) | ≤0,015 |
| Титан (Ti) | 0,6 |
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 | 194–200 ГПа | ||
| 100 °C | 189–195 ГПа | ||
| 200 °C | 183–188 ГПа | ||
| 300 °C | 177–182 ГПа | ||
| 400 °C | 170–175 ГПа | ||
| 500 °C | 163–168 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 | 35% | |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 30% | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,3 | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига | 23 °C | 77 ГПа | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 450–700 МПа | |
| Предел прочности при растяжении (поперечное) | 20 °C | 450–700 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 180 МПа | |
| 50 °C | 168 МПа | ||
| 100 °C | 155 МПа | ||
| 150 °C | 145 МПа | ||
| 200 °C | 140 МПа | ||
| 250 °C | 135 МПа | ||
| 300 °C | 130 МПа | ||
| 350 °C | 125 МПа | ||
| 400 °C | 120 МПа | ||
| 450 °C | 110 МПа | ||
| 500 °C | 100 МПа | ||
| 550 °C | 90 МПа | ||
| Предел текучести Rp0,2 (поперечное) | 20 °C | 180 МПа | |
| Предел текучести Rp1,0 | 20 °C | 210 МПа | |
| 50 °C | 198 МПа | ||
| 100 °C | 185 МПа | ||
| 150 °C | 175 МПа | ||
| 200 °C | 170 МПа | ||
| 250 °C | 165 МПа | ||
| 300 °C | 160 МПа | ||
| 350 °C | 155 МПа | ||
| 400 °C | 150 МПа | ||
| 450 °C | 140 МПа | ||
| 500 °C | 130 МПа | ||
| 550 °C | 120 МПа | ||
| Предел текучести Rp1,0 (поперечное) | 20 °C | 210 МПа |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Коэффициент теплового расширения | -100 °C | 1,36·10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,46·10⁻⁵ 1/K | ||
| 100 °C | 1,51–1,60·10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1,57–1,60·10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1,60–1,62·10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1,65–1,66·10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1,65–1,70·10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1,74·10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 1,77·10⁻⁵ 1/K | ||
| 800 °C | 1,80·10⁻⁵ 1/K | ||
| 900 °C | 1,83·10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000 °C | 1,86·10⁻⁵ 1/K | ||
| Температура плавления | — | 1230–1480 °C | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость | -100 °C | 440 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 472–475 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 | 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 | 9,9·10⁻⁷ – 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 |
Металл
- EN 10216-5 X2CrNiMoSi18-5-3 (1.4424) — Дуплексная нержавейка для труб под давлением
- EN 10216-5 X2CrNiMoCuWN25-7-4 – Остинено-ферритный сплав (растворительно закален) для агрессивных сред
- EN 10216-5 X2CrNiMoN25-7-4 – Дуплекс-сталь в растворительно закаленном состоянии
- Нержавеющая сталь EN 10216-5 X3CrNiN18-11: Отпущенная аустенитная трубная сталь (+AT)
- Сталь EN 10216-5 X10CrNiMoMnNbVB15-10-1 (1.4982) — Жаропрочная, растворительно заготовленная с дополнительной обработкой
- Нержавеющая сталь EN 10216-5 X6CrNiMo17-13-2 (1.4918) — Растворительно заготовленная для высокотемпературной работы
- Сталь EN 10216-5 X7CrNiTiB18-10: Высокocreep-устойчивая, растворительно отожженная (+AT)
- Сталь X2CrNi18-9 (AISI 304L) по EN 10216-5: растворительно закаленная, высокая коррозионная стойкость
- Сталь X3CrNiMo17-13-3 (AISI 316L) по EN 10216-5: растворительно закаленная, повышенная коррозионная стойкость
- Сталь X6CrNi18-10 (1.4948) по EN 10216-5: аустенитная, термостойкая до 650 °C, растворительно закаленная