17Mn4是一种低合金高强度结构钢,执行德标DIN 17155标准,专为锅炉及压力容器设计,兼顾高温、高压环境的稳定性和安全性。该钢种以锰为核心合金元素(含量1.0%-1.60%),通过优化碳含量及微量合金配比,实现强度、韧性与可焊性的平衡,广泛应用于能源、化工、机械制造等领域。其密度为7.85 g/cm³,熔点约1420-1460℃,热导率42.1 W/(m·K),线膨胀系数11.2×10⁻⁶/K,具备良好的热稳定性和导热能力。
二、化学成分与协同强化机制17Mn4的化学成分设计注重元素协同作用,确保综合性能:
- 碳(0.15%-0.22%):提供基础强度与硬度,但严格控制含量以降低淬硬倾向。
- 锰(1.0%-1.60%):核心合金元素,显著提升淬透性、抗拉强度及低温韧性。
- 硅(0.30%-0.60%):强化脱氧效果,改善高温抗氧化性。
- 微量元素控制:磷(≤0.035%)、硫(≤0.030%)限制在极低水平以减少冷/热脆性;添加铬(≤0.25%)、钼(≤0.10%)、铌(≤0.01%)等细化晶粒,增强耐蚀性与高温稳定性。
- 低碳当量(Ceq≈0.40):保障焊接性能,减少热影响区开裂风险。
- 力学性能
- 强度与韧性平衡:正火态下抗拉强度达490-630 MPa,屈服强度≥355 MPa,延伸率≥22%,冲击功≥27 J(常温),满足高压容器的抗冲击需求。
- 抗疲劳与耐磨性:高周疲劳强度达280 MPa(10⁷次循环),适用于交变载荷部件;表面硬度187 HB,耐磨性优于普通碳钢。
- 高温稳定性:500℃下抗拉强度保持率>85%,长期服役温度上限为450℃。
- 工艺性能
- 焊接性优异:支持电弧焊、埋弧焊等多种工艺,焊前无需预热(厚度<25 mm),焊后无需热处理(低拘束工况)。
- 冷成型能力突出:冷弯半径低至2倍板厚(Z35级延伸率),适合复杂结构件成型。
- 切削加工性:低硫含量减少刀具磨损,加工表面粗糙度Ra≤6.3 μm。
- 能源与电力设备
- 锅炉与压力容器:制造锅炉汽包、核反应堆压力壳、超临界电站水管,耐受550℃高温及25 MPa高压。
- 水电站关键部件:水轮机蜗壳、高压水管,抗水蚀与交变应力能力优异,设计寿命超30年。
- 石油化工装备
- 储运设备:液化气罐(设计压力1.8 MPa)、球罐(容积5000 m³以上),满足低温冲击韧性(-20℃ KV₂≥34 J)。
- 反应器与换热器:耐硫化氢腐蚀(H₂S分压≤0.01 MPa),用于加氢裂化装置。
- 机械与交通工程
- 传动部件:齿轮、传动轴(调质后抗拉强度≥800 MPa),承载高扭矩工况。
- 汽车底盘与轮辋:减重15%同时提升抗冲击性,通过100万次台架疲劳测试。
- 建筑与特种结构
- 轻型钢结构:高层建筑支撑框架,屈服强度利用率达90%,降低建材用量。
- 桥梁与重型机械:起重机臂架、工程机械平台,适应动态载荷与风振环境。
其他材料规格切割和定制生产
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