Nitronic 50（UNS S20910/ XM-19）奧氏體不銹鋼圓棒

Nitronic?50
UNS S20910, XM-19, ASTM A314, ASTM A276, NACE MR-01-75 (HS)

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Nictronic50是一種奧氏體不銹鋼。它的耐腐蝕性能和強(qiáng)度是同等價(jià)位的商用材料無(wú)法比擬的。Nitronic50的耐腐蝕性能優(yōu)于316,316L, 317, 317L等材料，且室溫屈服強(qiáng)度高達(dá)這些牌號(hào)的兩倍。高強(qiáng)度的Nitronic50（HS）的屈服強(qiáng)度可達(dá)316不銹鋼的3-4倍。除此之外，Nictronic50在升溫環(huán)境和低溫環(huán)境都具備良好的機(jī)械性能。不同于多數(shù)奧氏體不銹鋼的是，冷作加工或降溫至零下溫度時(shí)，Nitronic50不會(huì)磁化。
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應(yīng)用
對(duì)于316、316L、317和317L來(lái)說(shuō)性能達(dá)到極限的應(yīng)用，Nitronic50則極具優(yōu)勢(shì)。該材料廣泛用于石油，石化，化工，化肥，核燃料回收，造紙，紡織，食品加工和海事行業(yè)。Nictronic50用于制造泵，閥，接頭，緊固件，線纜，網(wǎng)篩，鋼絲篩布，船舶五金，船軸，泵軸，熱交換器零件，彈簧，攝影器材等既需要耐腐蝕又需要高強(qiáng)度的零件。
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化學(xué)成分

碳 ?????????????????????????????????? 0.030-0.050%
錳 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4.00-5.50%
磷 ?????????????????????????????????? 0.040%以下
硫 ?????????????????????????????????? 0.20-0.60%
鉻???????????????????????????????????? 20.50-22.00%
鎳 ?????????????????????????????????? 11.75-13.00%
鉬???????????????????????????????????? 2.00-2.50%
銅 ?????????????????????????????????? 0.75%以下
氮 ?????????????????????????????????? 0.24-0.30%
鈦 ?????????????????????????????????? 0.020%以下
鋁 ?????????????????????????????????? 0.020%以下
硼 ?????????????????????????????????? 0.0008-0.0025%
鈷 ?????????????????????????????????? 0.12-0.20%
鉭 ?????????????????????????????????? 0.10%以下
錫 ?????????????????????????????????? 0.030%以下
釩 ?????????????????????????????????? 0.10-0.30%
鎢 ?????????????????????????????????? 0.15%以下

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耐腐蝕能力
在多數(shù)介質(zhì)中，Nitronic50的耐腐蝕能力由于316,316L,317和317L。在大多數(shù)應(yīng)用中，1066°退火態(tài)的Nitronic50能提供足夠的耐腐蝕能力，同時(shí)擁有更高的強(qiáng)度。在腐蝕性很強(qiáng)的環(huán)境，或者材料需焊接時(shí)，應(yīng)采用1121°C退火態(tài)。Nitronic50 高強(qiáng)度狀態(tài)（HS）常用于制造軸類(lèi)和螺母類(lèi)零件，但是耐腐蝕能力一般。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的耐腐蝕數(shù)據(jù)

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物理性質(zhì)
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密度（在24°C）：7.88g/cm3
電阻（在21°C）：80 microhm-cm
磁通量
Nictronic50即使經(jīng)過(guò)重度冷作加工也不會(huì)磁化。在低溫環(huán)境下，Nitronic50的磁通量仍然很低。在-240°C，Nitronic 50的磁化率會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值。這種現(xiàn)象和磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，和溫度有關(guān)。

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熱膨脹系數(shù)

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導(dǎo)熱率

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機(jī)械性能—退火態(tài)圓棒

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室溫性能—dia 25.4圓棒，多次測(cè)試的平均值

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短時(shí)的升溫抗拉性能---3個(gè)爐批的樣棒多次測(cè)試，取平均值

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應(yīng)力開(kāi)裂強(qiáng)度---三個(gè)爐批的測(cè)試樣棒多次測(cè)試，取平均值

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蠕變強(qiáng)度—dia25.4mm圓棒，一個(gè)爐批

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零下溫度的機(jī)械性能—dia25.4mm圓棒，1121°C退火，多次測(cè)試取平均值

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沖擊強(qiáng)度—dia25.4mm圓棒，1121°退火態(tài)

測(cè)試樣棒在677°C熱處理一個(gè)小時(shí)，模擬重度焊接的受熱區(qū)域。多次測(cè)試取平均值。
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冷軋對(duì)圓棒機(jī)械性能的影響

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Nictronic50經(jīng)過(guò)特殊處理可達(dá)到高強(qiáng)度狀態(tài)（HS）。熱軋?zhí)幚砟芴岣叩膹?qiáng)度受限于棒子的直徑。鋼廠生產(chǎn)出來(lái)的HS Nitronic50，做熱鍛，焊接或釬焊處理會(huì)減弱強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)特殊旋鍛制造的HS Nitronic50，其耐腐蝕能力和抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂的能力會(huì)有所減弱。

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室溫抗拉性能的最小值—HS狀態(tài)的圓棒，熱軋退火態(tài)

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抗扭性能—HS圓棒，熱軋退火態(tài)，dia31.7-50.8mm

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短時(shí)的升溫抗拉強(qiáng)度—高強(qiáng)度圓棒，熱軋，未經(jīng)退火

圓棒直徑為25.4-50.8mm，從三個(gè)爐批各取一根試棒，三次測(cè)試，取平均值。
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應(yīng)力開(kāi)裂強(qiáng)度—dia25.4mm 高強(qiáng)度圓棒，熱軋，未經(jīng)退火

試棒取自兩個(gè)爐批。Nitronic50 HS狀態(tài)不適宜在593°C以上的高溫長(zhǎng)時(shí)間工作。
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零下溫度的沖擊強(qiáng)度—高強(qiáng)度圓棒，熱軋，未經(jīng)退火

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低溫機(jī)械性能—dia50.8mm 高強(qiáng)度狀態(tài)

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疲勞強(qiáng)度—旋轉(zhuǎn)梁疲勞測(cè)試

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*R.R Moore測(cè)試樣件在室溫進(jìn)行測(cè)試。
** McAdam測(cè)試樣件在11-31°C的海水環(huán)境進(jìn)行測(cè)試
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剪切強(qiáng)度

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彈性

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升溫環(huán)境下的彈性

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切口靈敏度

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多次測(cè)試取平均值。測(cè)試在室溫進(jìn)行，缺口樣件的應(yīng)力集中因數(shù)Kt=1.3. 測(cè)試結(jié)果顯示Nitronic50對(duì)缺口不敏感。
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耐磨性能
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Nitronic50的耐磨性能類(lèi)似于316，只是稍微好一點(diǎn)。金屬對(duì)金屬的磨損測(cè)試證明Nitronic50比K500更耐磨，雖然K500的硬度更高。
磨損質(zhì)量損失—mg/1000周

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抗汽蝕能力—退火態(tài)

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硫化物應(yīng)力開(kāi)裂
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)用情況表面Nitronic50在各種條件下有很優(yōu)秀的抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂的能力。下表是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，用5%NaCl+0.5%醋酸+飽和的H2S模擬酸性的井下液體。

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退火溫度
Nitronic50的供貨狀態(tài)可以是1066°C-1121°C的退火態(tài)。對(duì)絕大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，應(yīng)選用1066°C退火態(tài)，機(jī)械性能更高，且耐腐蝕性佳。如果在強(qiáng)腐蝕環(huán)境使用焊接零件，則應(yīng)選擇1121°C退火態(tài)。
和其他奧氏體不銹鋼一樣，Nitronic50退火后需要快速冷卻。冷成形加工需要間隔進(jìn)行退火，退火溫度為1066°C。
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加工性能
雖然Nitronic50的性能高于300系列的不銹鋼，但他們可用相同的設(shè)備和工藝進(jìn)行加工。
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鍛造
Nitronic50的鍛造工藝類(lèi)似于316不銹鋼，只是需要更大的能量，鍛造的溫度范圍是1177°C-1232°C。
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焊接
Nitronic50 適用于所有奧氏體不銹鋼可用的常規(guī)焊接方法，不需焊前預(yù)熱或焊后退火。
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