
UNS S43100 / 17Cr16Ni2
431 靠 16%–18% 的铬与 1.5%–2.5% 的镍配合,在马氏体不锈钢中获得最好的耐蚀性与韧性平衡,淬火回火后硬度约 32–47 HRC。相对 410、420,它的耐蚀性更好、韧性更高;相对 440C,它硬度更低但韧性与耐蚀更优。仍不耐含氯介质与海水。长期使用温度一般不超过 400 ℃。
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431 靠 16%–18% 的铬与 1.5%–2.5% 的镍配合,在马氏体不锈钢中获得最好的耐蚀性与韧性平衡,淬火回火后硬度约 32–47 HRC。相对 410、420,它的耐蚀性更好、韧性更高;相对 440C,它硬度更低但韧性与耐蚀更优。仍不耐含氯介质与海水。长期使用温度一般不超过 400 ℃。
431 的成分设计在 410、420 的基础上加入了镍:铬 16.0%–18.0% 比 410、420 高 4 个百分点,钝化膜更稳定,耐蚀性明显改善;镍 1.50%–2.50% 是关键,镍能固溶入马氏体提高韧性、降低回火脆性倾向,同时对耐蚀性有直接贡献,代价是使成本上升并削弱了硬度上限。碳 0.11%–0.20% 提供淬硬能力,钼可作为残余元素存在以进一步改善耐蚀与抗氢脆。固溶退火后为马氏体组织便于加工。
431 的定位很清晰:它是马氏体不锈钢中的耐蚀与韧性旗舰。相对 410,它耐蚀更好、韧性更高、淬透性更好,适用尺寸更大;相对 420,它铬更高因而耐蚀更好,但碳更低故硬度略低;相对 440C,它硬度与耐磨性明显更低,但韧性与耐蚀更优,因此在既要求一定强度又要求耐蚀与抗冲击的零件上比 440C 更合适。选型上仍要牢记它的耐蚀天花板:不含钼,抗点蚀与缝隙腐蚀能力弱,在海水与含氯介质中会锈蚀。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| C | 0.11–0.20 |
| Si | ≤1.00 |
| Mn | ≤1.00 |
| P | ≤0.040 |
| S | ≤0.030 |
| Cr | 16.00–18.00 |
| Ni | 1.50–2.50 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 7.70–7.80 g/cm³ |
| 熔化区间 | 约 1400–1490 ℃ |
| 弹性模量 | 200 GPa(20 ℃) |
| 线膨胀系数 | 10.5–11.5×10⁻⁶/K(20–200 ℃,以手册为准) |
| 热导率 | 约 25 W/(m·K)(100 ℃) |
| 磁性 | 有磁性(马氏体组织) |
| 力学性能 | 标准最小值 | 典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm(淬火回火) | 以标准/材质证明书为准 | 约 850–1000 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2(淬火回火) | 以标准/材质证明书为准 | 约 635–800 MPa |
| 延伸率 A(淬火回火) | 以标准/材质证明书为准 | 约 11–18 % |
| 硬度(淬火回火) | 以标准/材质证明书为准 | 约 32–47 HRC |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 约 950 MPa(淬火回火态典型) | 约 780 MPa |
| 300 ℃ | 约 910 MPa | 约 740 MPa |
| 400 ℃ | 约 870 MPa | 约 700 MPa |
以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。
| 供货形态 | 规格范围 | 状态 |
|---|---|---|
| 圆棒 / 棒材 | Φ6–300 mm,热轧、锻制或冷拉 | 退火或淬火回火 |
| 板材 / 钢带 | δ1.0–50 mm,宽 ≤2000 mm | 退火或淬火回火 |
| 锻件 / 轴类 / 密封环 | 按图定制 | 退火或淬火回火 |
| 紧固件 / 弹簧 | 按图定制,可做表面处理 | 淬火回火 + 钝化 |
支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 其他对应标准 |
|---|---|---|---|
| 棒材 / 型材 | A276 / A484 | SA-276 | GB/T 1220 |
| 板 / 带 | A240 / A480 | SA-240 | GB/T 24511、GB/T 4237 |
| 锻件 | A182 | SA-182 | NB/T 47010 |
| 管件 / 阀门 | A403 / A182 | SA-403 | GB/T 12459 |
| 紧固件 | A193 / A194 | SA-193 | GB/T 3098.6 |
| 焊材 | A5.9(ER431 类匹配焊材) | — | GB/T 8110 |
按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。
431 通常以退火态交货,加热至 950–1050 ℃ 后缓冷,组织为马氏体加碳化物,硬度约 200–255 HB,便于切削与冷成型。零件加工完成后按需求淬火加回火:奥氏体化温度约 980–1040 ℃,小件可空冷、大件需油冷以保证淬透性,再在 600–650 ℃ 区间回火,回火既降低淬火应力又恢复韧性,这是它相对 440C 的典型工艺特点。
431 的焊接性偏差,与其他马氏体钢类似:焊接热影响区会淬硬并产生裂纹,且有回火脆性风险。焊接前需预热 200–300 ℃,采用小热输入与多道焊控制层间温度,焊后立即在 600–650 ℃ 回火消除残余应力并恢复韧性。推荐配 ER431 或同类匹配焊材。
431 的采购风险一是与 420、410 混淆,三者外观与磁性完全相同,只能靠成分与硬度区分;一是用 304 冒充,304 无镍且无磁,检测相对容易;二是只写牌号不写交货状态,收到退火态软料而按淬火态使用;三是把 431 用于含氯或海水工况导致早期锈蚀。
431 的成分设计在 410、420 的基础上加入了镍:铬 16.0%–18.0% 比 410、420 高 4 个百分点,钝化膜更稳定,耐蚀性明显改善;镍 1.50%–2.50% 是关键,镍能固溶入马氏体提高韧性、降低回火脆性倾向,同时对耐蚀性有直接贡献,代价是使成本上升并削弱了硬度上限。
431 的铬更高(16%–18% 对 11.5%–14%),还额外含镍 1.5%–2.5%,因此耐蚀性、韧性与淬透性全面优于 410 与 420,代价是价格更高、硬度略低于 420。要求耐蚀与抗冲击的泵轴、密封件、阀门与紧固件选 431;只要求一般耐磨且成本优先选 410 或 420。相比 304、316L 这类奥氏体钢,431 的耐蚀性仍低一个档次,但强度高得多,选型看的是载荷与介质的组合。
431 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。
国内特种不锈钢的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 431 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 GB/T 20878 / ASTM A240 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 431 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。
431 的密度约为 7.70–7.80 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 20878 / ASTM A240,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。
本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。
| 牌号 | UNS / 编号 | 核心成分 % | 力学性能 | 交货形态 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 431 | UNS S43100 / 17Cr16Ni2 | Ni 1.50–2.50、Cr 16.00–18.00、C 0.11–0.20 | Rm 以标准/材质证明书为准(典型 约 850–1000 MPa) | 圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、锻件 / 轴类 / 密封环等 | 泵与流体机械 |
| 13-4PH | UNS S41500 / 06Cr13Ni4Mo | Ni 3.50–5.00、Cr 11.50–13.50、Mo 0.40–1.00 | Rm 以标准/材质证明书为准(典型 约 750–1000 MPa) | 圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、锻件 / 轴类 / 叶片等 | 水轮机 |
| 15-5PH | UNS S15500 / 05Cr15Ni5Cu4Nb | Ni 3.50–5.50、Cr 14.00–15.50、Cu 2.50–4.50 | Rm ≥1310 MPa(典型 1310–1450 MPa) | 圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等 | 航空航天 |
| 17-4PH | UNS S17400 / 05Cr17Ni4Cu4Nb | Ni 3.00–5.00、Cr 15.00–17.50、Nb 0.15–0.45 | Rm ≥1310 MPa(典型 1310–1450 MPa) | 圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等 | 航空航天 |
| 2101 | UNS S32101 / EN 1.4162 | Ni 1.35–1.70、Cr 21.00–22.00、Mo 0.10–0.80 | Rm ≥700 MPa(典型 700–830 MPa) | 圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等 | 桥梁与结构 |
数据来源:GB/T 20878 / ASTM A240。
该牌号常见于泵与流体机械、阀门、航空与军工等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。