Сталь DIN 17440 X6CrAl13 в состоянии мягкого отжига (+A): высокопроизводительный материал для нефтегазовой и гидроэнергетики
Общие сведения
Ферритная нержавеющая сталь DIN 17440 X6CrAl13 (материал № 1.4002) в состоянии мягкого отжига (+A) представляет собой хромистый сплав с добавлением алюминия, предназначенный для работы в агрессивных средах при повышенных температурах. Основное преимущество данной марки — снижение 경향 к закалке в зоне сварного шва благодаря алюминиевым добавкам, что минимизирует риск возникновения трещин при сварке.
Ключевые свойства
- Сопротивление закалке при сварке: добавки алюминия уменьшают твердость в зоне термического влияния, предотвращая холодовые трещины.
- Рабочая температура: до 600 °C.
- Применение: детали критических систем нефтегазовой отрасли, сварные конструкции гидроэлектростанций.
Физические и механические свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,58 – 7,70 г/см³ |
Механические свойства при температуре 20 °C
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Предел текучести (Rp0,2) | 240 – 250 МПа | |
| Временное сопротивление (Rm) | 400 – 600 МПа | |
| Относительное удлинение | 20 % | продольное |
| Относительное удлинение | 15 % | поперечное |
| Твердость Бринелля | 185 HB | |
| Твердость Викера | 185 HV | |
| Модуль упругости (E) | 216 – 220 ГПа | |
| Коэффициент Пуассона | 0,30 | типично для ферритных нержавеек |
| Модуль сдвига | 77 ГПа | типично для ферритных нержавеек |
Зависимость механических свойств от температуры
| Температура, °C | Модуль упругости, ГПа | Предел текучести Rp0,2, МПа |
|---|
| 20 | 216–220 | 240–250 |
| 100 | 213–215 | 230–235 |
| 200 | 206–210 | 225 |
| 300 | 198–205 | 210–220 |
| 400 | 190–195 | 195 |
| 500 | 180 | — |
| 600 | 167 | — |
| 700 | 150 | — |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | 20 °C | 1,02×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 100 °C | 1,05×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 200 °C | 1,09–1,10×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 300 °C | 1,13–1,15×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 400 °C | 1,16–1,20×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 500 °C | 1,20×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 600 °C | 1,22×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 700 °C | 1,24×10⁻⁵ 1/К |
| Теплопроводность | 20 °C | 15,7 – 30 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 100 °C | 17,1 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 200 °C | 18,6 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 300 °C | 20,0 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 400 °C | 21,2 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 500 °C | 22,3 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 600 °C | 23,1 Вт/(м·К) |
| Теплопроводность | 700 °C | 23,8 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоемкость | 20 °C | 439 – 460 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 100 °C | 474 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 200 °C | 492 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 300 °C | 517 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 400 °C | 538 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 500 °C | 564 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 600 °C | 598 Дж/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость | 700 °C | 647 Дж/(кг·К) |
| Температуропроводность | 20 °C | 4,7 мм²/с |
| Температуропроводность | 100 °C | 4,5 мм²/с |
| Температуропроводность | 200 °C | 4,6 мм²/с |
| Температуропроводность | 300 °C | 4,7 мм²/с |
| Температуропроводность | 400 °C | 4,5 мм²/с |
| Температуропроводность | 500 °C | 4,3 мм²/с |
| Температуропроводность | 600 °C | 3,7 мм²/с |
| Температуропроводность | 700 °C | 3,0 мм²/с |
| Температура плавления | — | 1425 – 1530 °C |
| Макс. температура длительной работы | — | 0 – 600 °C |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 6,0×10⁻⁷ – 9,19×10⁻⁷ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 100 °C | 9,48×10⁻⁷ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 200 °C | 9,87×10⁻⁷ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 300 °C | 1,03×10⁻⁶ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 400 °C | 1,07×10⁻⁶ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 500 °C | 1,12×10⁻⁶ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 600 °C | 1,18×10⁻⁶ Ом·м |
| Удельное электрическое сопротивление | 700 °C | 1,24×10⁻⁶ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Хром (Cr) | 12 – 14 % |
| Алюминий (Al) | 0,1 – 0,3 % |
| Углерод (C) | ≤ 0,08 % |
| Марганец (Mn) | ≤ 1,0 % |
| Кремний (Si) | ≤ 1,0 % |
| Фосфор (P) | 0,04 – 0,05 % |
| Сера (S) | 0,015 – 0,03 % |
Область применения
Сталь X6CrAl13 (+A) идеально подходит для изготовления сварных конструкций, работающих в коррозионно-активных средах нефтегазовой отрасли (коллекторы, трубопроводы «крак-систем»), а также для ответственных сварных узлов гидроэлектростанций. Высокая стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки и работоспособность до 600 °C делают её предпочтительным выбором для данных отраслей.
