
"X15CrNiSi25-21耐熱不銹鋼在1100℃仍保持高強度,抗氧化能力達1150℃,耐腐蝕性比310S提升3倍,是航天噴管和能源裝備的理想材料。"
X15CrNiSi25-21是一種高鉻鎳硅奧氏體耐熱不銹鋼,具有的耐熱性、耐腐蝕性和機械性能,以下是對其的詳細介紹:
一、化學成分
X15CrNiSi25-21的化學成分主要包括:
鉻(Cr):24.0%~26.0%,形成Cr?O?氧化膜,抗氧化極限達1150℃。
鎳(Ni):19.0%~22.0%,穩定奧氏體組織,抗滲碳/硫化腐蝕。
硅(Si):1.5%~2.5%,強化氧化膜自修復能力。
碳(C):≤0.20%,平衡高溫強度與晶間腐蝕抗性。
錳(Mn):≤2.00%
磷(P):≤0.040%
硫(S):≤0.015%
鉬(Mo):≤0.10%
氮(N):≤0.11%
二、核心性能
高溫力學性能:在1100℃時,抗拉強度≥120MPa,屈服強度≥60MPa;氧化速率≤0.15mm/year(1100℃)。
耐腐蝕性:PREN值38~42,耐濃硝酸(≤95%)、熔融硫及有機酸;抗滲碳能力比310S提升3倍(950℃含碳環境)。
機械性能:抗拉強度為550至750N/mm2,屈服強度Rp0.2≥230MPa,屈服強度Rp1.0≥270MPa,縱向斷裂伸長率A5≥30%,硬度不超過223HB。
三、物理與加工特性
物理參數:密度7.9g/cm3,熱膨脹系數15.5×10??/K(20~200℃),熱導率14W/(m·K),電阻率0.22Ω·mm2/m。
加工工藝:
固溶處理:1080~1130℃快冷(水淬/空冷)。
焊接:優先TIG焊,匹配ER309/309L焊材。
鍛造:可在1175°C至1000°C的溫度范圍內進行鍛造,鍛造后應進行空氣或水的快速冷卻。
機加工:機加工性為中等,加工過程中可能形成碳化物,導致切削工具的磨損增加。由于熱導率低和冷硬傾向,機加工時應采用低切削深度和低切削速度,并需要足夠的冷卻。
四、應用領域
能源裝備:用于制造燃氣輪機燃燒室、鍋爐噴嘴等耐1100℃高溫腐蝕的部件。
航天部件:適用于火箭尾噴管等在-268℃至1200℃工況下使用的部件。
其他領域:還廣泛應用于高溫爐具、熱處理設備、熔融金屬設備等領域,以及化工、機械制造、建筑等行業。
五、注意事項
脆化風險:避免在650~900℃長期停留,以防σ相析出。
硫環境限制:在含硫氣氛中,其耐熱性會降至900℃。