產(chǎn)品詳情
山東輝晟達機械制造Cr25Ni20（通常對應(yīng)于中國牌號 310S，美國牌號 310S/UNS S31008，歐洲牌號 1.4845）是一種經(jīng)典的奧氏體耐熱不銹鋼，廣泛應(yīng)用于高溫爐管、管卡、輻射管、燃燒器等部件。其核心優(yōu)勢在于出色的高溫抗氧化性、抗?jié)B碳性和高溫強度。
以下是針對“耐高溫爐管卡”應(yīng)用的Cr25Ni20材料的詳細參數(shù)匯總：
1. 主要標識與標準
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通用名稱： Cr25Ni20 / 310S
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中國牌號： 0Cr25Ni20 / 06Cr25Ni20 (GB/T 20878-2007)
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美國牌號： UNS S31008， ASTM A167, A312, A213 (TP310S)
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歐洲牌號： X8CrNi25-21 / 1.4845
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日本牌號： SUS310S
2. 化學成分（典型值，重量%）
這是其高性能的基礎(chǔ)，高鉻（Cr）確?？寡趸?，高鎳（Ni）穩(wěn)定奧氏體并抗?jié)B碳。
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 含量 | ≤0.08 | ≤1.50 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 24.0-26.0 | 19.0-22.0 |
注： “S”代表低碳，這降低了高溫下碳化鉻析出的風險，從而提升了抗晶間腐蝕和高溫蠕變性能。
3. 關(guān)鍵高溫性能（管卡設(shè)計的核心依據(jù)）
a. 抗氧化性
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連續(xù)使用溫度： 約1150°C
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間歇使用溫度： 約1050°C
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特點： 在高溫下能形成致密且粘附性好的Cr?O?氧化膜，有效阻止進一步氧化。在含硫、含碳氣氛中，性能優(yōu)于普通奧氏體鋼（如304H）。
b. 高溫強度
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蠕變斷裂強度： 在高溫長期應(yīng)力下，具有優(yōu)良的抗蠕變能力。
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示例： 在900°C/100,000小時條件下，典型蠕變斷裂強度約為 10-15 MPa（具體值取決于冶煉工藝和微觀組織）。
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高溫屈服強度：
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在800°C時，約為 50-70 MPa
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在1000°C時，約為 20-30 MPa
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c. 金相組織與相穩(wěn)定性
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組織結(jié)構(gòu)： 全奧氏體組織。
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σ相脆化風險： 在750-900°C 溫度區(qū)間長期服役時，有析出脆性σ相（FeCr金屬間化合物）的傾向。這會導(dǎo)致室溫沖擊韌性下降。因此，管卡在此溫度區(qū)間長期運行后，停機檢修時應(yīng)避免劇烈沖擊或敲打。
4. 物理與常溫機械性能
a. 物理性能
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密度： 7.98 g/cm3
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熔點： 約1400-1450°C
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熱膨脹系數(shù) (20-1000°C)： 18.0-20.0 x 10?? /K（相對較高，設(shè)計時需考慮熱應(yīng)力補償）
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熱導(dǎo)率 (100°C)： 14.2 W/(m·K)；（500°C）： 18.4 W/(m·K)
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比熱容 (0-100°C)： 500 J/(kg·K)
b. 室溫機械性能（典型值）
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抗拉強度 (Rm)： ≥520 MPa
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屈服強度 (Rp0.2)： ≥205 MPa
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延伸率 (A)： ≥40%
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硬度 (HB)： ≤187
5. 耐腐蝕性
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抗氧化性氣氛： 。
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抗?jié)B碳性： 優(yōu)異，高鎳含量能有效抵抗碳的滲入。
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抗硫化性： 一般，在還原性硫氣氛中不如高鎳合金（如Inconel）。
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抗鹵化物侵蝕： 在含氯、氟氣氛中，高溫下可能發(fā)生腐蝕。
6. 加工與焊接性能
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成型性： 良好的冷、熱加工性，但加工硬化速率較高。
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焊接性： 良好，通常采用匹配的焊材（如 ER310/ENiCrFe-3）。需控制層間溫度，焊后一般無需熱處理。
7. 爐管卡（管夾/管架）應(yīng)用的關(guān)鍵選型考慮
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工作溫度： 確定是否在310S的適用范圍（通常>800°C且<1150°C）。
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氣氛環(huán)境： 確認是氧化性、滲碳性還是還原性氣氛，310S在前兩種中表現(xiàn)出色。
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承載應(yīng)力： 根據(jù)管道重量、介質(zhì)重量及可能的振動，計算管卡所需的高溫強度。
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熱膨脹差異： 管卡材料與爐管材料（可能也是310S，也可能是其他合金）的熱膨脹系數(shù)匹配性，需設(shè)計足夠的彈性或間隙以避免熱應(yīng)力損壞。
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長期相變風險： 若長期工作在σ相析出敏感溫度區(qū)，需在檢修和維護方案慮材料脆化問題。
8. 常見替代/對比材料
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253MA (S30815)： 添加了稀土元素和氮，高溫強度更好，適合更高應(yīng)力的管卡。
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Inconel 600/601： 鎳基合金，用于更高溫度、更復(fù)雜氣氛（如強滲碳、弱還原性硫）或要求更高強度的關(guān)鍵管卡。
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304H (S30409)： 成本更低，但使用溫度（約870°C）和高溫強度低于310S，用于工況稍好的場合。
總結(jié)： Cr25Ni20 (310S) 是制作1050°C以下氧化/滲碳氣氛中高溫爐管卡的經(jīng)典、可靠且經(jīng)濟的選擇。其詳細參數(shù)的核心在于高Cr/Ni成分帶來的卓越高溫穩(wěn)定性，設(shè)計時應(yīng)重點關(guān)注其高溫強度、熱膨脹系數(shù)及長期服役下的σ相脆化傾向。
