Сталь X2CrNiMoN17-13-3 (EN 10272) — Отпущенная нержавеющая сталь для высоконагруженных сосудов под давлением
Общие сведения
Сталь марки X2CrNiMoN17-13-3 по DIN EN 10272:2001-01 предназначена для горяче- и холоднодеформируемых прутков, используемых в сосудах под давлением. Это полностью аустенитная сталь, подходящая для зеркальной отделки. Благодаря азотированию обеспечивается более высокая прочность, а повышенное содержание молибдена дает более высокую коррозионную устойчивость по сравнению со сталью 1.4406, особенно в неокисляющих кислотах и галогенсодержащих средах. Устойчивость к межкристаллитной коррозии сохраняется как в поставляемом состоянии, так и после зачувствивания. Материал обладает более высокой устойчивостью к селективной коррозии, чем сталь 1.4435, и демонстрирует отличные пределы выносливости, в том числе под химической нагрузкой. Благодаря благоприятной низкотемпературной вязкости сталь пригодна для использования в холодильной технике.
Свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 8,00–8,01 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| 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 |
| 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 | 20 °C | 0,28 |
| Модуль сдвига | 20 °C | 77,3 ГПа |
| 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 |
| 400 °C | 435 МПа |
| 500 °C | 430 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 | 13,5–15 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 14,9 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 16,7 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 18,3 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 19,8 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 21,3 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 22,7 Вт/(м·К) | |
| 700 °C | 24,2 Вт/(м·К) | |
| 800 °C | 25,6 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность | 20 °C | 3,6 мм²/с | |
| 100 °C | 3,7 мм²/с | |
| 200 °C | 4,0 мм²/с | |
| 300 °C | 4,4 мм²/с | |
| 400 °C | 4,6 мм²/с | |
| 500 °C | 4,7 мм²/с | |
| 600 °C | 4,9 мм²/с | |
| 700 °C | 5,2 мм²/с | |
| 800 °C | 5,5 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 7,50–7,75·10⁻⁷ Ω·м |
| 100 °C | 8,42·10⁻⁷ Ω·м |
| 200 °C | 9,04·10⁻⁷ Ω·м |
| 300 °C | 9,62·10⁻⁷ Ω·м |
| 400 °C | 1,01·10⁻⁶ Ω·м |
| 500 °C | 1,06·10⁻⁶ Ω·м |
| 600 °C | 1,10·10⁻⁶ Ω·м |
| 700 °C | 1,13·10⁻⁶ Ω·м |
| 800 °C | 1,16·10⁻⁶ Ω·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | ≤0,03 |
| Хром (Cr) | 16,5–18,5 |
| Марганец (Mn) | ≤2,0 |
| Молибден (Mo) | 2,5–3,0 |
| Никель (Ni) | 11,0–14,0 |
| Азот (N) | 0,12–0,22 |
| Фосфор (P) | ≤0,05 |
| Кремний (Si) | ≤1,0 |
| Сера (S) | ≤0,015 |
Особенности и применение
Сталь X2CrNiMoN17-13-3 сочетает повышенную прочность (за счет азота) с отличной коррозионной стойкостью в щелочных и кислых средах, содержащих хлориды (за счет Mo 2,5–3,0%). Материал превосходит сталь 1.4435 по устойчивости к селективной коррозии и обладает высокими предельными напряжениями при циклических нагрузках в агрессивной среде. Сохраняет высокую вязкость до криогенных температур. Применяется для ответственных деталей сосудов под давлением, теплообменников, насосов и арматуры в химической, нефтехимической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в холодильной технике.
