
您的位置:網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > X10CrAlSi25耐熱不銹鋼良好的機(jī)械性能兼具高強(qiáng)度和高韌性適應(yīng)復(fù)雜工況 "X10CrAlSi25耐熱不銹鋼憑借25%鉻含量和鋁硅協(xié)同作用,在1150℃高溫下仍保持抗氧化性,其雙重氧化屏障(Cr O +Al O )使腐蝕速率僅為普通鋼材1/3,成為能源化工、航空航天領(lǐng)域高溫部件的材料。"
合金概述
X10CrAlSi25(德國牌號1.4762)是一種高鉻鐵素體耐熱不銹鋼,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)包括DIN EN 10095和DIN 17442。其命名中“X"表示高合金鋼,“10"代表碳含量上限約0.10%,“CrAlSi"標(biāo)示核心合金元素為鉻、鋁、硅,“25"指鉻含量約25%。該材料以鐵素體單相結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過高合金化設(shè)計實現(xiàn)的高溫抗氧化性,持續(xù)使用溫度可達(dá)1150℃,廣泛應(yīng)用于能源、化工及工業(yè)領(lǐng)域。
化學(xué)成分
X10CrAlSi25的化學(xué)成分經(jīng)過精密配比,以優(yōu)化其耐高溫性、抗氧化性及加工性能:
鉻(Cr):23.0–26.0%,形成致密Cr?O?氧化膜,抵抗高溫腐蝕和氧化。
鋁(Al):1.20–1.70%,促進(jìn)Al?O?保護(hù)層生成,顯著增強(qiáng)980℃以上抗氧化能力。
硅(Si):0.70–1.40%,穩(wěn)定氧化膜結(jié)構(gòu),抑制水蒸氣環(huán)境下的剝落,提高高溫強(qiáng)度。
低碳設(shè)計(C≤0.12%)、低硫(S≤0.015%)、低磷(P≤0.040%),減少晶間腐蝕傾向。
其他元素:錳(Mn≤1.00%)、鎳(Ni≤1.00%),進(jìn)一步優(yōu)化耐蝕性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
物理與機(jī)械性能
X10CrAlSi25在室溫及高溫下均表現(xiàn)出均衡的物理與機(jī)械性能:
密度:7.7–7.9 g/cm3,屬于中等密度材料。
熔點:1410–1450℃,適合高溫應(yīng)用。
熱物理性能:
熱膨脹系數(shù):15.9 μm/m·K;
熱傳導(dǎo)率:14.6 W/(m·K),低導(dǎo)熱性適用于隔熱部件。
室溫機(jī)械性能(退火態(tài)):
抗拉強(qiáng)度:520–800 MPa;
屈服強(qiáng)度:≥280 MPa;
延伸率:≥10%;
硬度:≤223 HB(約HB190)。
高溫性能:
高溫蠕變抗力:700℃/1000小時條件下蠕變極限達(dá)8.5 MPa,900℃時仍保持1.8 MPa;
抗氧化性:空氣中持續(xù)使用溫度1150℃,氧化增重率僅為普通不銹鋼的1/3(980℃測試)。
耐腐蝕與抗氧化性能
X10CrAlSi25的核心優(yōu)勢在于其的高溫耐腐蝕性和抗氧化能力:
高溫抗氧化:鉻、鋁、硅的復(fù)合添加形成雙重氧化屏障(Cr?O?和α-Al?O?),有效抵抗氧化性和還原性氣體。
介質(zhì)適應(yīng)性:
抗硫化:在含硫煙氣中腐蝕速率<0.1 mm/年;
耐氯離子:耐受低濃度氯化物應(yīng)力腐蝕開裂(SCC);
有機(jī)酸/堿性環(huán)境:在醋酸、硬脂酸及弱堿液中穩(wěn)定性突出。
焊接耐蝕性:焊接接頭腐蝕性能與母材相似,保持整體一致性。
加工與焊接性能
X10CrAlSi25具備一定的加工和焊接適應(yīng)性,但需注意其鐵素體結(jié)構(gòu)的特性:
熱處理規(guī)范:
退火:800–860℃空冷或水冷,以消除應(yīng)力、優(yōu)化延展性;
無淬火強(qiáng)化:鐵素體結(jié)構(gòu)無法通過馬氏體相變提升強(qiáng)度。
冷加工:因鐵素體脆性(易析出σ相),需中間退火恢復(fù)塑性。
焊接性:
采用低熱輸入工藝(如激光焊);
預(yù)熱150–250℃防止冷裂紋,焊后需去應(yīng)力退火。
熱成型:溫度區(qū)間1100–800℃,避免475℃脆性區(qū)變形。
應(yīng)用領(lǐng)域
X10CrAlSi25廣泛應(yīng)用于需耐高溫、耐腐蝕及抗氧化的環(huán)境:
能源與化工裝備:
鍋爐系統(tǒng):燃燒器噴嘴、過熱器管架(耐980℃煙氣腐蝕);
反應(yīng)容器:石化裂解裝置內(nèi)襯、合成氨反應(yīng)釜;
熱交換器:抗高溫硫化物侵蝕的管束組件。
工業(yè)領(lǐng)域:
航空航天:發(fā)動機(jī)燃燒室襯套、渦輪導(dǎo)葉(需控制鋁含量防δ鐵素體脆化);
機(jī)械制造:鍛造模具支架、高溫聯(lián)軸節(jié);
核電系統(tǒng):乏燃料處理設(shè)備的耐輻射結(jié)構(gòu)件。
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熱處理爐輥道、滲碳工裝夾具(抗?jié)B碳溫度達(dá)1100℃);
固體廢棄物焚燒爐的爐箅及煙氣導(dǎo)管。
供應(yīng)形態(tài)
X10CrAlSi25可提供多種產(chǎn)品形式以適應(yīng)不同加工需求:
棒材:黑皮棒、亮棒、六角棒等,直徑范圍1.0–500mm。
板材/帶材:厚度0.5–80mm,可呈卷板、平板或精帶。
管材:無縫管或焊管,外徑6–530mm。
其他:線材、鍛件、環(huán)件、法蘭等,支持定制生產(chǎn)。
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