25Cr20NiNbN
奥氏体耐热钢（HR3C）
钢奥氏体耐热钢（25Cr-20Ni 高铬）耐热钢（锅炉与高温承压用）
数据完整度
75
HR3C（S31042）是 25Cr-20Ni 高铬奥氏体耐热钢 靠 Nb 与 N 形成的 NbCrN（Z 相）细小析出强化 650~700℃ 持久强度高于 Super304H。它真正的看点是 25% Cr —— 高铬保证在 650℃ 高温蒸汽中仍能形成致密 Cr2O3 氧化膜 抗蒸汽氧化（剥落氧化皮会堵塞管道并打伤汽轮机叶片）能力是这一族里最强的。★ 代价：① Ni 高达 20% 价格约为 Super304H 的 1.5 倍；② 高 Cr 高 Ni 使 σ 相析出倾向增强 长期服役后韧性下降；③ 热加工温度窗口窄 热弯与热挤压易开裂。
别名 / 旧代号25-20高铬奥氏体25Cr20NiNbN#HR3CS31042SA213 S31042
- 典型用途
- 650~700℃ 超超临界锅炉末级过热器 再热器 高温集箱
- 英文名
- 25Cr20NiNbN HR3C (S31042)
- UNS
- S31042
ASME SA-213
相近牌号
按需求找更多 →按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数
关键性能速览
取默认状态下的最优口径；带 ≥ / ≤ 的是标准保证值，其余为典型值或实测值- 弹性模量 E
- 206.0 GPaD
- 泊松比 ν
- 0.29D
- 密度 ρ
- 7.85 g/cm³D
- 规定塑性 Rp0.2
- 295MPa
- 抗拉强度 Rm
- ≥655MPaB固溶 1200~1250℃ 水冷
- 断后伸长率 A
- 30 %
热处理状态与交货状态
ST默认
工艺
固溶处理
说明
固溶态交货；服役中析出 NbCrN（Z 相）与 M23C6 强化
力学性能
弹性模量 E206GPa
温度升高显著下降
室温弹性模量 手册族通用参考值
泊松比 ν0.29
工程通用假设值 非该牌号实测
规定塑性延伸强度 Rp0.2≥295MPa
★ 仅室温短时拉伸 非设计许用值；锅炉选材依据是 10 万小时持久强度与抗蒸汽氧化性能 高温长时数据须查标准附录或 ASME BPVC Section II Part D
室温规定塑性延伸强度下限（标准保证值）
抗拉强度 Rm≥655MPa
★ 仅室温短时拉伸 非设计许用值；锅炉选材依据是 10 万小时持久强度与抗蒸汽氧化性能 高温长时数据须查标准附录或 ASME BPVC Section II Part D
室温抗拉强度下限（标准保证值）
断后伸长率 A≥30%
断后伸长率下限（标准保证值）
物理性能
密度 ρ7.85g/cm³
成分波动可引起 1~2% 差异
热性能
导热系数 k45W/(m·K)
室温导热系数 手册族通用参考值
比热容 cp460J/(kg·K)
比热容 20℃
线膨胀系数 α18×10⁻⁶/K×2
★ 典型值 非标准保证值
20~600℃ 平均线膨胀系数典型值
20~100℃ 平均线膨胀系数
熔化温度范围1500C
熔点（近似区间）
电性能
电阻率 ρe17μΩ·cm
电阻率 20℃
化学成分（熔炼分析）
含量单位为质量分数 %
| 元素 | 最小 % | 最大 % | 典型 % | 类型 | 置信 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C | 0.04% | 0.1% | — | 规定元素 | B | C 熔炼分析规定区间 |
| Cr | 24% | 26% | — | 规定元素 | B | Cr 熔炼分析规定区间 |
| N | 0.15% | 0.35% | — | 规定元素 | B | N 熔炼分析规定区间 |
| Nb | 0.2% | 0.6% | — | 规定元素 | B | Nb 熔炼分析规定区间 |
| Ni | 17% | 23% | — | 规定元素 | B | Ni 熔炼分析规定区间 |
| Fe | — | 余量 | — | 余量元素 | B | Fe 余量（基体元素） |
| Mn | — | 2% | — | 残余元素 | B | Mn 上限 2.00% |
| P | — | 0.03% | — | 残余元素 | B | P 上限 0.030% |
| S | — | 0.03% | — | 残余元素 | B | S 上限 0.030% |
| Si | — | 0.75% | — | 残余元素 | B | Si 上限 0.75% |
工艺适用性
「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。
共 17 项工艺适用12受限2不涉及3
冷成形（冷镦/冷挤压）适用
工艺参数
室温冷弯 变形量较大时中间固溶处理
预期效果
可成形管件
限制
冷加工后需固溶处理恢复耐蚀性 否则敏化
置信
C
锻造适用
工艺参数
始锻 1100~1250℃、终锻 ≥800℃
预期效果
细化晶粒、压实组织、流线分布提升疲劳性能
限制
终锻温度过低会开裂
置信
D
退火适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 炉冷（完全退火）
预期效果
软化、改善切削加工性、消除内应力
限制
冷却慢、周期长、成本高于正火
置信
D
正火适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 保温透烧后空冷；大截面件需强制风冷保证组织
预期效果
细化晶粒 均匀组织 消除带状偏析 为最终热处理做准备
限制
截面 >100mm 时心部冷速不足 易出现网状铁素体
置信
C
调质（淬火 + 高温回火）适用
工艺参数
淬火 + 500~650℃ 高温回火（调质）
预期效果
回火索氏体，强度与韧性匹配最佳
限制
★ 回火温度对性能影响极大，不可混用
置信
D
固溶处理适用
工艺参数
固溶 1150~1250℃ 水冷（按牌号）
预期效果
获得单一奥氏体组织 溶解碳化物
限制
★ 固溶温度高 晶粒易粗化 保温时间须严格控制；厚壁管需保证足够冷速
置信
C
球化退火受限
工艺参数
Ac1 上下循环或等温球化
预期效果
碳化物球化，进一步软化、改善冷成形
限制
中碳钢球化必要性低于高碳工具钢
置信
D
去应力退火适用
工艺参数
550~650℃ 保温 1~2h/25mm 后随炉缓冷至 300℃ 出炉
预期效果
消除焊接与切削残余应力 稳定尺寸 降低应力腐蚀倾向
限制
对已调质件需确认回火温度高于去应力温度 否则会降低基体强度
置信
C
回火适用
工艺参数
150~650℃ 按目标硬度选择，保温 1~2h
预期效果
消除淬火应力、调整硬度与韧性
限制
200~350℃ 一类回火脆性；含 Mn 钢 450~650℃ 缓冷有二类回火脆性，建议回火后快冷
置信
D
电弧焊受限
工艺参数
TIG/手工焊 低热输入 层间温度 ≤150℃ 用同质或镍基焊材
预期效果
可焊接
限制
★ 奥氏体钢热膨胀系数比珠光体钢高约 50% 异种钢接头是热疲劳裂纹高发区 必须用镍基填充金属过渡
置信
C
磨削适用
工艺参数
砂轮磨削
预期效果
淬硬件的主要精加工手段，高精度低粗糙度
限制
注意磨削烧伤与磨削裂纹，需充分冷却
置信
D
切削加工适用
工艺参数
硬质合金刀具 粗加工 vc=100~180m/min 精加工 200~250m/min 乳化液冷却
预期效果
常规车铣钻削均可 表面质量良好
限制
硬度 >300HBW 时需先退火；黏性大时宜选涂层刀片
置信
C
感应淬火适用
工艺参数
高频/中频加热至 Ac3 以上后喷水冷却
预期效果
表面 HRC 50~58 淬硬层 1~5mm，心部保持韧性
限制
需先正火或调质做预处理；形状复杂处易开裂
置信
D
喷丸强化适用
工艺参数
钢丸/陶瓷丸，覆盖率 >98%，阿尔门强度 0.1~0.6mmA
预期效果
引入表面压应力，显著提高疲劳寿命
限制
对表面粗糙度有不利影响
置信
D
另有 3 项工艺对本材料不涉及（淬火、阳极氧化、渗碳）展开 ›
- 淬火热处理承压耐热钢以正火+回火或固溶态使用 不采用淬火+低温回火
- 阳极氧化表面处理阳极氧化是铝、钛等阀金属的表面处理工艺，钢铁不适用
- 渗碳化学热处理高温承压件不渗碳 渗碳层在服役温度下会退化并成为裂纹源
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改