Fermonic 50不锈钢的激光焊接工艺参数

　　Fermonic 50（UNS S20910/XM-19）不锈钢详解

　　——高强度、高耐蚀性奥氏体不锈钢

　　1. 基本介绍

　　Fermonic 50（商业牌号，对应标准牌号 XM-19/S20910）是一种高氮强化奥氏体不锈钢，通过 Cr-Ni-Mn-N 合金化 设计，兼具 高强度、耐腐蚀性和无磁性，广泛应用于 苛刻环境下的结构件。

　　🔹 核心优势：

　　✅ 超高强度（屈服强度可达 415 MPa，是304的2倍）

　　✅ 优异的耐腐蚀性（接近904L水平）

　　✅ 无磁性（奥氏体稳定，冷加工后仍保持）

　　✅ 良好的焊接性（无需预热/后热处理）

　　Fermonic 50是一种奥氏体不锈钢。它的耐腐蚀性能和强度是同等价位的商用材料无法比拟的。Fermonic 50的耐腐蚀性能优于316,316L, 317, 317L等材料，且室温屈服强度高达这些牌号的两倍。高强度的Fermonic 50（HS）的屈服强度可达316不锈钢的3-4倍。除此之外，Fermonic 50在升温环境和低温环境都具备良好的机械性能。

　　标准：AISI、ASTM

　　美国UNS编号：Fermonic 50特性及应用：铬-镍-锰-氮奥氏体不锈钢，Fermonic 50既具有较好的耐蚀性，又有较好的强度。甚至在严重冷变形下或者在低温下长时间暴露，仍具无磁性。

　　Fermonic 50化学成分：

　　碳 C：≤0.06

　　锰 Mn：4.0~6.0

　　硅 Si：≤1.00

　　铬 Cr：20.5~23.5

　　镍 Ni：11.5~13.5

　　磷 P：≤0.04

　　硫 S：≤0.03

　　钼 Mo：1.5~3.0

　　氮 N：0.2~0.4

　　铌 Nb：0.1~0.3

　　钒 V： 0.1~0.3

　　3. 核心特性

　　🔹 机械性能（固溶态）

　　指标典型值

　　抗拉强度 (MPa)760-900

　　屈服强度 (MPa)415-550

　　延伸率 (%)35-45

　　硬度 (HB)200-250

　　冷加工后强度可达1500 MPa

　　🔹 耐腐蚀性

　　PREN值（耐点蚀当量）：≥ 36（优于316L，接近904L）

　　耐均匀腐蚀：在、磷酸中表现优异

　　耐应力腐蚀开裂（SCC）：显著优于304/316

　　🔹 物理性能

　　密度：7.9 g/cm³

　　磁导率：≤1.02（完全无磁）

　　低温韧性：-196℃仍保持良好延展性

　　4. 典型应用场景

　　航空航天

　　飞机起落架高强度螺栓

　　火箭发动机紧固件

　　海洋工程

　　海水泵轴、潜艇部件

　　海上平台耐氯离子腐蚀结构

　　化工设备

　　/磷酸反应器内衬

　　高腐蚀性介质阀门

　　医疗与能源

　　MRI设备无磁结构件

　　核电站冷却系统管道

　　5. 加工与热处理

　　✅ 热加工：

　　锻造/轧制温度：950-1150℃

　　避免 600-900℃ 长期停留（防止σ相析出）

　　✅ 冷加工：

　　高加工硬化率（适合制作高强弹簧、紧固件）

　　需中间退火（推荐 1050-1100℃ 快冷）

　　✅ 焊接：

　　方法：TIG/MIG/激光焊

　　焊材：推荐 ERNiCrMo-3 或 匹配高氮焊丝

　　6. 对比同类材料

　　材料屈服强度 (MPa)PREN值成本指数优势比较

　　Fermonic 50415-550362.5高强度+无磁+耐蚀

　　316L170-250261.0成本低，强度不足

　　254SMO350-450404.0更耐蚀，但价格昂贵

　　17-4PH1100-1300182.0更高强，但有磁性

　　7. 市场现状

　　主要供应商：

　　Carpenter Technology（美国）（原研发厂商）

　　VDM Metals（德国）

　　ATI Specialty Metals

　　适用标准：

　　ASTM A276/A479（棒材/锻件）

　　AMS 5896（航空航天标准）

　　总结

　　Fermonic 50（XM-19） 是 高氮奥氏体不锈钢的材料，其特性包括：

　　强度与耐蚀性的完美平衡（屈服强度415+MPa，PREN≥36）

　　无磁性+低温韧性（适用于MRI、低温储罐）

　　优异的加工性（焊接/冷成型便利）