X10CrAlSi25耐热不锈钢良好的机械性能兼具高强度和高韧性适应复杂工况

"X10CrAlSi25耐热不锈钢凭借25%铬含量和铝硅协同作用，在1150℃高温下仍保持抗氧化性，其双重氧化屏障（Cr O +Al O ）使腐蚀速率仅为普通钢材1/3，成为能源化工、航空航天领域高温部件的材料。"

合金概述

X10CrAlSi25（德国牌号1.4762）是一种高铬铁素体耐热不锈钢，执行标准包括DIN EN 10095和DIN 17442。其命名中“X"表示高合金钢，“10"代表碳含量上限约0.10%，“CrAlSi"标示核心合金元素为铬、铝、硅，“25"指铬含量约25%。该材料以铁素体单相结构为基础，通过高合金化设计实现的高温抗氧化性，持续使用温度可达1150℃，广泛应用于能源、化工及工业领域。

化学成分

X10CrAlSi25的化学成分经过精密配比，以优化其耐高温性、抗氧化性及加工性能：

• 铬（Cr）：23.0–26.0%，形成致密Cr₂O₃氧化膜，抵抗高温腐蚀和氧化。

• 铝（Al）：1.20–1.70%，促进Al₂O₃保护层生成，显著增强980℃以上抗氧化能力。

• 硅（Si）：0.70–1.40%，稳定氧化膜结构，抑制水蒸气环境下的剥落，提高高温强度。

• 低碳设计（C≤0.12%）、低硫（S≤0.015%）、低磷（P≤0.040%），减少晶间腐蚀倾向。

• 其他元素：锰（Mn≤1.00%）、镍（Ni≤1.00%），进一步优化耐蚀性与结构稳定性。

物理与机械性能

X10CrAlSi25在室温及高温下均表现出均衡的物理与机械性能：

• 密度：7.7–7.9 g/cm³，属于中等密度材料。

• 熔点：1410–1450℃，适合高温应用。

• 热物理性能：

• 热膨胀系数：15.9 μm/m·K；

• 热传导率：14.6 W/(m·K)，低导热性适用于隔热部件。

• 室温机械性能（退火态）：

• 抗拉强度：520–800 MPa；

• 屈服强度：≥280 MPa；

• 延伸率：≥10%；

• 硬度：≤223 HB（约HB190）。

• 高温性能：

• 高温蠕变抗力：700℃/1000小时条件下蠕变极限达8.5 MPa，900℃时仍保持1.8 MPa；

• 抗氧化性：空气中持续使用温度1150℃，氧化增重率仅为普通不锈钢的1/3（980℃测试）。

耐腐蚀与抗氧化性能

X10CrAlSi25的核心优势在于其的高温耐腐蚀性和抗氧化能力：

• 高温抗氧化：铬、铝、硅的复合添加形成双重氧化屏障（Cr₂O₃和α-Al₂O₃），有效抵抗氧化性和还原性气体。

• 介质适应性：

• 抗硫化：在含硫烟气中腐蚀速率＜0.1 mm/年；

• 耐氯离子：耐受低浓度氯化物应力腐蚀开裂（SCC）；

• 有机酸/碱性环境：在醋酸、硬脂酸及弱碱液中稳定性突出。

• 焊接耐蚀性：焊接接头腐蚀性能与母材相似，保持整体一致性。

加工与焊接性能

X10CrAlSi25具备一定的加工和焊接适应性，但需注意其铁素体结构的特性：

• 热处理规范：

• 退火：800–860℃空冷或水冷，以消除应力、优化延展性；

• 无淬火强化：铁素体结构无法通过马氏体相变提升强度。

• 冷加工：因铁素体脆性（易析出σ相），需中间退火恢复塑性。

• 焊接性：

• 采用低热输入工艺（如激光焊）；

• 预热150–250℃防止冷裂纹，焊后需去应力退火。

• 热成型：温度区间1100–800℃，避免475℃脆性区变形。

应用领域

X10CrAlSi25广泛应用于需耐高温、耐腐蚀及抗氧化的环境：

• 能源与化工装备：

• 锅炉系统：燃烧器喷嘴、过热器管架（耐980℃烟气腐蚀）；

• 反应容器：石化裂解装置内衬、合成氨反应釜；

• 热交换器：抗高温硫化物侵蚀的管束组件。

• 工业领域：

• 航空航天：发动机燃烧室衬套、涡轮导叶（需控制铝含量防δ铁素体脆化）；

• 机械制造：锻造模具支架、高温联轴节；

• 核电系统：乏燃料处理设备的耐辐射结构件。

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• 热处理炉辊道、渗碳工装夹具（抗渗碳温度达1100℃）；

• 固体废弃物焚烧炉的炉箅及烟气导管。

供应形态

X10CrAlSi25可提供多种产品形式以适应不同加工需求：

• 棒材：黑皮棒、亮棒、六角棒等，直径范围1.0–500mm。

• 板材/带材：厚度0.5–80mm，可呈卷板、平板或精带。

• 管材：无缝管或焊管，外径6–530mm。

• 其他：线材、锻件、环件、法兰等，支持定制生产。