Nitronic®50/xm-19

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

 
Nictronic50是一种奥氏体不锈钢。它的耐腐蚀性能和强度是同等价位的商用材料*的。Nitronic50的耐腐蚀性能优于316,316L, 317, 317L等材料，且室温屈服强度高达这些牌号的两倍。高强度的Nitronic50（HS）的屈服强度可达316不锈钢的3-4倍。除此之外，Nictronic50在升温环境和低温环境都具备良好的机械性能。不同于多数奥氏体不锈钢的是，冷作加工或降温至零下温度时，Nitronic50不会磁化。
 
应用
对于316、316L、317和317L来说性能达到极限的应用，Nitronic50则具优势。该材料广泛用于石油，石化，化工，化肥，核燃料回收，造纸，纺织，食品加工和海事行业。Nictronic50用于制造泵，阀，接头，紧固件，线缆，网筛，钢丝筛布，船舶五金，船轴，泵轴，热交换器零件，弹簧，摄影器材等既需要耐腐蚀又需要高强度的零件。
 
 
化学成分

碳                                    0.030-0.050%
锰                                    4.00-5.50%
磷                                    0.040%以下
硫                                    0.20-0.60%
铬                                     20.50-22.00%
镍                                    11.75-13.00%
钼                                     2.00-2.50%
铜                                    0.75%以下
氮                                    0.24-0.30%
钛                                    0.020%以下
铝                                    0.020%以下
硼                                    0.0008-0.0025%
钴                                    0.12-0.20%
钽                                    0.10%以下
锡                                    0.030%以下
钒                                    0.10-0.30%
钨                                    0.15%以下

 
耐腐蚀能力
在多数介质中，Nitronic50的耐腐蚀能力由于316,316L,317和317L。在大多数应用中，1066°退火态的Nitronic50能提供足够的耐腐蚀能力，同时拥有更高的强度。在腐蚀性很强的环境，或者材料需焊接时，应采用1121°C退火态。Nitronic50 高强度状态（HS）常用于制造轴类和螺母类零件，但是耐腐蚀能力一般。

Nitronic®50/xm-19 实验室测得的耐腐蚀数据
 

 
物理性质
 
密度（在24°C）：7.88g/cm³
电阻（在21°C）：80 microhm-cm
磁通量
Nictronic50即使经过重度冷作加工也不会磁化。在低温环境下，Nitronic50的磁通量仍然很低。在-240°C，Nitronic 50的磁化率会出现一个峰值。这种现象和磁场强度无关，和温度有关。
 
 
 
热膨胀系数

 
导热率

 
 
机械性能—退火态圆棒

 
 
室温性能—dia 25.4圆棒，多次测试的平均值

 
短时的升温抗拉性能---3个炉批的样棒多次测试，取平均值

 
应力开裂强度---三个炉批的测试样棒多次测试，取平均值
 
 
蠕变强度—dia25.4mm圆棒，一个炉批

 
零下温度的机械性能—dia25.4mm圆棒，1121°C退火，多次测试取平均值

 
冲击强度—dia25.4mm圆棒，1121°退火态

测试样棒在677°C热处理一个小时，模拟重度焊接的受热区域。多次测试取平均值。
 
 
冷轧对圆棒机械性能的影响
 

 
Nictronic50经过特殊处理可达到高强度状态（HS）。热轧处理能提高的强度受限于棒子的直径。钢厂生产出来的HS Nitronic50，做热锻，焊接或钎焊处理会减弱强度。经过特殊旋锻制造的HS Nitronic50，其耐腐蚀能力和抗硫化物应力开裂的能力会有所减弱。

 
室温抗拉性能的小值—HS状态的圆棒，热轧退火态

 
抗扭性能—HS圆棒，热轧退火态，dia31.7-50.8mm

 
 
短时的升温抗拉强度—高强度圆棒，热轧，未经退火


圆棒直径为25.4-50.8mm，从三个炉批各取一根试棒，三次测试，取平均值。
 
 
应力开裂强度—dia25.4mm 高强度圆棒，热轧，未经退火


试棒取自两个炉批。Nitronic50 HS状态不适宜在593°C以上的高温长时间工作。
 
  
零下温度的冲击强度—高强度圆棒，热轧，未经退火

 
低温机械性能—dia50.8mm 高强度状态
 

 
疲劳强度—旋转梁疲劳测试
 

 
*R.R Moore测试样件在室温进行测试。
** McAdam测试样件在11-31°C的海水环境进行测试
 
 
剪切强度

 
 
弹性

 
升温环境下的弹性

 
切口灵敏度

 
多次测试取平均值。测试在室温进行，缺口样件的应力集中因数Kt=1.3. 测试结果显示Nitronic50对缺口不敏感。
 
耐磨性能
 
Nitronic50的耐磨性能类似于316，只是稍微好一点。金属对金属的磨损测试证明Nitronic50比K500更耐磨，虽然K500的硬度更高。
磨损质量损失—mg/1000周


 
抗汽蚀能力—退火态

 
硫化物应力开裂
实验数据和实用情况表面Nitronic50在各种条件下有抗硫化物应力开裂的能力。下表是实验室测试数据，用5%NaCl+0.5%醋酸+饱和的H2S模拟酸性的井下液体。

 
退火温度
Nitronic50的供货状态可以是1066°C-1121°C的退火态。对绝大多数应用来说，应选用1066°C退火态，机械性能更高，且耐腐蚀性佳。如果在强腐蚀环境使用焊接零件，则应选择1121°C退火态。
和其他奥氏体不锈钢一样，Nitronic50退火后需要快速冷却。冷成形加工需要间隔进行退火，退火温度为1066°C。
 
加工性能
虽然Nitronic50的性能高于300系列的不锈钢，但他们可用相同的设备和工艺进行加工。
 
锻造
Nitronic50的锻造工艺类似于316不锈钢，只是需要更大的能量，锻造的温度范围是1177°C-1232°C。
 
焊接
Nitronic50 适用于所有奥氏体不锈钢可用的常规焊接方法，不需焊前预热或焊后退火。