AISI 431 – UNS S43100
高强度Cr-Ni马氏体不锈钢
含15–17% Cr和1.25–2.5% Ni的马氏体钢，在常规马氏体牌号中耐腐蚀性最佳，调质态下韧性良好。用于需要机械强度并接触水和轻度海洋环境的轴类和紧固件。
牌号与对应牌号
| 体系 | 牌号 |
|---|---|
| UNS | S43100 |
| W.Nr./EN | 1.4057 (X17CrNi16-2) |
| DIN | X17CrNi16-2 |
| JIS | SUS431 |
| 商品名 | Type 431 |
| 其他 | GB 14Cr17Ni2 (原 1Cr17Ni2); AMS 5628 |
各产品形态适用标准
| 形态 | 标准 |
|---|---|
| 棒材 | ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628 |
| 锻件 | ASTM A473 (431) |
| 板材 | EN 10088-2 (1.4057) |
| 丝材 | ASTM A580 |
公差和 HS 编码
- 锻造棒材（圆棒和方棒）：直径方向加工余量从 2 mm（Ø 6–16 mm）到 24 mm（Ø 400–500 mm）。例如成品 Ø 100–125 mm：+7 mm，公差 +6 / −0（长度最大 3,500 mm）。
- 锻造圆盘：直径余量 4 至 9 mm，高度余量 3 至 11 mm，仅正公差。
- 切割和机加工：带锯长度 −0 / +5 至 +15 mm；水刀直径 +10 % 厚度（最小 2 mm）；机加工零件直径 −0 / +2 至 +5 mm。查看完整表格（INF 002 和 INF 003，适用于所有合金）。
| 形态 | NCM（巴西，8 位） | HS（国际，6 位） | HTS（美国，10 位）* | CN（欧盟，8 位）* |
|---|---|---|---|---|
| 锻造棒材 | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| 热轧棒材 | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| 板材（> 10 mm，宽度 ≥ 600 mm） | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| 法兰和管件 | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
税则类别：不锈钢（按化学成分，依据第 72 章注释和第十五类注释 5）。
*：美国和欧盟编码仅供参考。NCM 依据现行法规（归类总规则、第 72、74 和 75 章注释及第十五类注释 5）。请根据物品尺寸和表面状态，向您的报关行确认最终编码。HS = NCM 的前 6 位。
化学成分 (%)
ASTM A276 (S43100)
| 元素 | 范围 (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0.20 |
| Mn | ≤ 1.00 |
| Si | ≤ 1.00 |
| P | ≤ 0.040 |
| S | ≤ 0.030 |
| Cr | 15.0 – 17.0 |
| Ni | 1.25 – 2.50 |
| Fe | 余量 |
力学性能
调质态QT800（EN 10088-3，1.4057，d ≤ 160 mm）；退火态按ASTM A276
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 屈服强度（0.2%） | ≥ 600 MPa（QT800） |
| 抗拉强度 | 800 – 950 MPa（QT800） |
| 伸长率 | ≥ 14% |
| 夏比V型冲击（20 °C） | ≥ 25 J |
| 硬度，退火态（A276） | ≤ 277 HB |
| 最大硬度，淬硬态 | ≈ 44 HRC（低温回火） |
典型物理性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 7.70 g/cm³ |
| 熔化范围 | 1,430 – 1,510 °C |
| 弹性模量 | 200 GPa |
| 热导率（100 °C） | 20.2 W/m·K |
| 热膨胀系数（20–100 °C） | 10.2 µm/m·K |
| 电阻率 | 72 µΩ·cm |
热处理、焊接和机加工
| 项目 | 常规做法 |
|---|---|
| 使用温度 | 结构用途最高约400 °C（高于此温度强度下降）；冲击工况下避免在0 °C以下使用，因为韧性会下降。 |
| 热处理 | 亚临界退火620–660 °C（空冷）或完全退火800–850 °C（炉冷）。淬火：950–1,020 °C，油冷或空冷。为获得韧性，回火560–700 °C（QT800约600–650 °C）；为获得最高硬度，回火250–370 °C；避开400–560 °C。建议双重回火。 |
| 焊接 | 焊接困难（空淬硬化）。预热200–300 °C，层间温度 ≥ 200 °C，焊后回火620–660 °C。焊材AWS E410/ER410或ER410NiMo（强度）或E309L/ER309L（无需焊后处理，强度较低）。 |
| 机加工 | 一般；在退火态或QT800状态下加工，使用锋利刀具和恒定进给（加工硬化程度低于奥氏体牌号）。 |
焊接用填充金属
焊丝成分通常与母材不完全相同：各页面会说明原因。
典型应用
- 泵轴和螺旋桨轴
- 阀杆和阀内件
- 螺栓、螺母和双头螺柱
- 飞机部件
- 压缩机和搅拌器部件
替代材料： 腐蚀轻微且重视成本时选410/420；需要更好的焊接性和韧性时选F6NM（13-4）；需要更高强度且耐腐蚀性相当或更好时选17-4PH；氯化物腐蚀选双相钢2205。
AISI 431：完整指南
AISI 431不锈钢是什么
431属于马氏体和铁素体不锈钢家族。15至17%的铬含量在常规马氏体牌号中最高，使其在该组中耐腐蚀性最佳；1.25至2.5%的镍用于平衡该铬含量，并确保钢在淬火时转变为马氏体。
焊接
这是一种难焊接的钢，因为它在空气中即会淬硬。需要预热至200 – 300 °C，层间温度不低于200 °C，缓冷，并在620 – 660 °C进行焊后回火，使用ER410NiMo焊材；接头强度要求不高时可用奥氏体E309L。尽可能在最终热处理之前焊接。
腐蚀性能及使用限制
PREN为15至17，431在大气、淡水和轻度海洋环境中的耐受水平接近奥氏体301和302，前提是经调质、抛光和钝化。不适用于高浓度氯化物、静止海水或酸。受载时，实际使用上限约400 °C；0 °C以下须通过冲击试验验证韧性。
应用
泵轴和船舶螺旋桨轴、阀杆和阀门部件、高强度螺栓、螺母和销、飞机部件，以及在潮湿或轻度海洋环境中工作的机械零件。
供货形式及Dustre服务
自由锻圆棒和方块，带锯定尺切割，粗加工或精机加工，自有炉内热处理（淬火回火、退火、固溶退火和时效），以及硬度、拉伸和冲击试验。所有材料均随附3.1检验证书，并可按炉号追溯。
常见问题
AISI 431 的化学成分是什么？
依据 ASTM A276 (S43100)：C ≤ 0.20; Mn ≤ 1.00; Si ≤ 1.00; P ≤ 0.040; S ≤ 0.030; Cr 15.0 – 17.0。
哪些标准涵盖 AISI 431？
棒材: ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628. 锻件: ASTM A473 (431). 板材: EN 10088-2 (1.4057). 丝材: ASTM A580.
AISI 431 最高可在多少温度下使用？
结构用途最高约400 °C（高于此温度强度下降）；冲击工况下避免在0 °C以下使用，因为韧性会下降。
哪些材料可以替代 AISI 431？
腐蚀轻微且重视成本时选410/420；需要更好的焊接性和韧性时选F6NM（13-4）；需要更高强度且耐腐蚀性相当或更好时选17-4PH；氯化物腐蚀选双相钢2205。
在巴西哪里可以购买 AISI 431？
Dustre 供应棒材、板材、管材、块料以及锻造或机加工零件形态的 AISI 431，视库存情况而定，并附质量证书。总部位于 Osasco/SP，分公司位于 Joinville/SC 和 Baixo Guandu/ES，可发货至巴西全国。如需报价，请通过 WhatsApp +55 11 98649-0075 联系我们的助理 Helena，或发送邮件至 [email protected]。
