Сталь X2CrNiMoN17-11-2 (EN 10272) — Отпущенная, высокопрочная аустенитная сталь с азотированием
Общие сведения
Аустенитная сталь марки X2CrNiMoN17-11-2 по DIN EN 10272:2001-01 предназначена для горяче- и холоднодеформируемых прутков, используемых в сосудах под давлением. Благодаря легированию азотом материал обладает более высокой прочностью и структурной стабильностью. Сталь характеризуется высокой устойчивостью к окислительным средам. Индекс точечной коррозии (питтинговый индекс) повышен за счет азота. Сталь подходит для зеркальной отделки, устойчива к селективной коррозии, в том числе в сварном состоянии. Материал сохраняет устойчивость к межкристаллитной коррозии даже в чувствительном состоянии.
Свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,96–8,00 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости | -100 °C | 206 ГПа | |
| 20 °C | 196–200 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 | 20 °C | 40 % | |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 30 % | |
| Твердость Бринелля | 20 °C | 250 HB | |
| Твердость Бринелля (поперечная) | 20 °C | 250 HB | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,30 | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига | 23 °C | 77 ГПа | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 580–800 МПа | |
| 100 °C | 520 МПа | |
| 150 °C | 490 МПа | |
| 200 °C | 460 МПа | |
| 250 °C | 450 МПа | |
| 300 °C | 440 МПа | |
| 350 °C | 435 МПа | |
| Предел прочности при растяжении (поперечный) | 20 °C | 580–800 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 280 МПа | |
| 100 °C | 215 МПа | |
| 150 °C | 195 МПа | |
| 200 °C | 175 МПа | |
| 250 °C | 165 МПа | |
| 300 °C | 155 МПа | |
| 350 °C | 150 МПа | |
| 400 °C | 145 МПа | |
| 450 °C | 140 МПа | |
| 500 °C | 138 МПа | |
| 550 °C | 136 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 (поперечный) | 20 °C | 280 МПа | |
| Предел текучести Rp1,0 | 20 °C | 315 МПа | |
| 100 °C | 245 МПа | |
| 150 °C | 225 МПа | |
| 200 °C | 205 МПа | |
| 250 °C | 195 МПа | |
| 300 °C | 185 МПа | |
| 350 °C | 180 МПа | |
| 400 °C | 175 МПа | |
| 450 °C | 170 МПа | |
| 500 °C | 168 МПа | |
| 550 °C | 166 МПа | |
| Предел текучести Rp1,0 (поперечный) | 20 °C | 315 МПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | -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 | 1,65–1,72·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,70–1,77·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,75–1,81·10⁻⁵ 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 | |
| Температура плавления | — | 1230–1480 °C | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость | -100 °C | 440 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 472–500 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 | 13,3–15 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 14,9 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 16,5 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 18,1 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 19,5 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 21,0 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 22,4 Вт/(м·К) | |
| 700 °C | 23,8 Вт/(м·К) | |
| 800 °C | 25,2 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность | 20 °C | 3,5 мм²/с | |
| 100 °C | 3,8 мм²/с | |
| 200 °C | 4,0 мм²/с | |
| 300 °C | 4,3 мм²/с | |
| 400 °C | 4,5 мм²/с | |
| 500 °C | 4,7 мм²/с | |
| 600 °C | 4,8 мм²/с | |
| 700 °C | 5,1 мм²/с | |
| 800 °C | 5,4 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 7,50–7,91·10⁻⁷ Ω·м |
| 100 °C | 8,45·10⁻⁷ Ω·м |
| 200 °C | 9,19·10⁻⁷ Ω·м |
| 300 °C | 9,77·10⁻⁷ Ω·м |
| 400 °C | 1,03·10⁻⁶ Ω·м |
| 500 °C | 1,08·10⁻⁶ Ω·м |
| 600 °C | 1,12·10⁻⁶ Ω·м |
| 700 °C | 1,15·10⁻⁶ Ω·м |
| 800 °C | 1,18·10⁻⁶ Ω·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | ≤0,03 |
| Хром (Cr) | 16,5–18,5 |
| Марганец (Mn) | ≤2,0 |
| Молибден (Mo) | 2,0–2,5 |
| Никель (Ni) | 10,0–12,5 |
| Азот (N) | 0,12–0,22 |
| Фосфор (P) | ≤0,05 |
| Кремний (Si) | ≤1,0 |
| Сера (S) | 0,015–0,03 |
Особенности и применение
Сталь X2CrNiMoN17-11-2 относится к азотистым аустенитным сталям повышенной прочности. Введение азота (0,12–0,22%) позволяет значительно увеличить предел текучести и прочность на разрыв без потери пластичности. Материал обладает отличной устойчивостью к точечной коррозии (PREN ≈ 25–28) и межкристаллитной коррозии. Рекомендуется для изготовления крепежных изделий, клапанов, насосных валов и деталей аппаратов, работающих в агрессивных средах при нормальных и повышенных температурах.
