4002不銹鋼（X6CrAl13/410L）憑借鋁強(qiáng)化耐高溫氧化性（800℃以下）、低碳優(yōu)化焊接性，以及耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力，成為能源化工、汽車船舶等高溫腐蝕環(huán)境的理想選擇。

一、材料定義與分類

1.4002是一種低碳鐵素體不銹鋼，歸類于低鉻不銹鋼體系（鉻含量11.50%–14.50%），國(guó)際通用牌號(hào)為X6CrAl13（德標(biāo)DIN 17400）或410L（美標(biāo)）。其核心特性在于通過(guò)添加鋁元素（0.10%–0.30%）提升耐高溫氧化性，同時(shí)保持低碳設(shè)計(jì)（C≤0.08%）以優(yōu)化塑性和焊接性。作為純鐵素體鋼，它不具備奧氏體不銹鋼的冷加工硬化特性，但具有低磁性、高韌性和優(yōu)異的耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力，適用于高溫、腐蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)件。

二、化學(xué)成分與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1. 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）：

• 碳（C）：≤0.08%（低碳設(shè)計(jì)減少碳化物析出，提升焊接性和耐蝕性）。

• 鉻（Cr）：11.50%–14.50%（基礎(chǔ)耐蝕元素，形成鈍化膜抵抗氧化介質(zhì)）。

• 鋁（Al）：0.10%–0.30%（關(guān)鍵添加劑，顯著增強(qiáng)高溫抗氧化性，抑制氧化皮形成）。

• 其他元素：錳（Mn）、硅（Si）≤1.00%，磷（P）≤0.040%，硫（S）≤0.030%，鎳（Ni）≤0.6%（殘留雜質(zhì)控制保障韌性）。

• 成分協(xié)同作用：鋁與鉻協(xié)同提升高溫穩(wěn)定性，低碳+低鎳設(shè)計(jì)降低成本，同時(shí)維持基礎(chǔ)力學(xué)性能。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

• 國(guó)際：德標(biāo)DIN 17400、歐標(biāo)EN 10088-2、美標(biāo)ASTM A29/A29M-04（對(duì)應(yīng)410L）。

• 中國(guó)：近似牌號(hào)0Cr13Al（GB/T 20878）。

三、物理與力學(xué)性能

1. 物理性能：

• 密度：7.75 kg/dm3（適中，利于加工輕量化部件）。

• 熔點(diǎn)：1480–1530℃（高溫穩(wěn)定性優(yōu)異）。

• 熱導(dǎo)率（100℃）：24.2 W/(m·K)（高效導(dǎo)熱，適用于熱交換場(chǎng)景）。

• 電阻率：0.6 Ω·mm2/m（低導(dǎo)電性，適合電氣絕緣部件）。

力學(xué)性能（退火態(tài)）：

• 強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度≥410 MPa，屈服強(qiáng)度≥175 MPa（滿足中等負(fù)荷結(jié)構(gòu)需求）。

• 韌性：伸長(zhǎng)率≥20%，斷面收縮率≥60%（高塑性吸收沖擊能量）。

• 硬度：≤183 HB（軟態(tài)易于冷成型，切削加工性良好）。

四、耐腐蝕與耐高溫特性

1. 耐腐蝕性：

• 酸性介質(zhì)：在常見有機(jī)酸（如乙酸）和弱無(wú)機(jī)酸中穩(wěn)定性優(yōu)于碳鋼。

• 氯化物環(huán)境：耐應(yīng)力腐蝕開裂性顯著優(yōu)于奧氏體不銹鋼（如304），適用于海水環(huán)境（船舶部件、濱海建筑）。

• 局限性：不適用于強(qiáng)酸（硝酸、鹽酸）或還原性介質(zhì)，需避免晶間腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

耐高溫性能：

• 抗氧化性：鋁元素在800℃以下形成致密Al?O?氧化膜，抵抗高溫氧化（如爐具、加熱器）。

• 熱穩(wěn)定性：長(zhǎng)期工作溫度≤750℃，短期可耐受900℃（石化裂解裝置襯里）。

五、加工與焊接性能

1. 成形加工：

• 冷加工：低硬化率特性，適合深沖、液壓成形（汽車排氣管、建筑幕墻）。

• 熱加工：鍛造溫度1000–1250℃（需控溫防開裂），變形量≤60%。

焊接工藝：

• 適用方法：TIG、MIG等常規(guī)焊接，推薦低氫焊條（如E410型）。

• 關(guān)鍵控制：預(yù)熱150–200℃減少冷裂紋，焊后無(wú)需熱處理（低碳設(shè)計(jì)抑制敏化）。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 能源與化工：

• 石油精煉：催化裂化裝置襯里、高溫閥門（耐氧化+耐硫腐蝕）。

• 壓力容器：復(fù)合鋼板襯層（韌性+耐壓穩(wěn)定性）。

交通運(yùn)輸：

• 汽車：排氣歧管、消聲器（耐高溫廢氣腐蝕）。

• 船舶：船體結(jié)構(gòu)件、海水泵殼體（耐海水應(yīng)力腐蝕）。

工業(yè)裝備：

• 熱能設(shè)備：鍋爐換熱管、爐膛支架（750℃以下長(zhǎng)期服役）。

• 機(jī)械部件：汽輪機(jī)葉片、緊固件（高沖擊韌性+耐磨性）。

建筑與日用品：

• 建筑結(jié)構(gòu)：幕墻支撐架、屋頂板材（耐候性+低維護(hù)成本）。

• 食品加工：烘干機(jī)網(wǎng)帶、固化爐配件（無(wú)污染表面+耐熱性）。