니트로닉 50 라운드 바 (XM-19, UNS S2010)은 질소 강화 오스테나이트 스테인리스강으로 내식성과 기계적 강도의 탁월한 조합을 제공합니다. 항복 강도가 거의 double 기존의 316/316L 스테인리스 스틸로 제작되어 극한의 환경에 직면한 엔지니어들이 선호하는 선택입니다. 해저, 석유화학 및 항공 우주 섹터.
Nitronic 50 원형 봉강(UNS S2010, XM-19로도 지정됨)은 현재 가장 우수한 오스테나이트 스테인리스강 중 하나로, 어닐링 상태에서 표준 316L 스테인리스강의 약 2배인 55,000psi(379MPa)의 최소 항복 강도와 대부분의 환경에서 317L 이상을 충족하는 내식성을 제공합니다. MWalloys는 해양, 석유 및 가스, 화학 처리, 생물의학 및 구조 엔지니어링 분야의 엔지니어링 팀, 조달 전문가 및 제작 공장에 Nitronic 50 원형 봉강을 제조 및 공급합니다. 바닷물 노출, 높은 기계적 부하, 극저온 서비스 또는 고가의 니켈 초합금을 사용하지 않고 강도와 내식성을 동시에 충족해야 하는 환경이 적용되는 경우, Nitronic 50 원형 봉강은 이러한 엔지니어링 문제를 해결할 수 있는 소재입니다.
니트로닉 50 스틸이란 무엇이며 UNS S2010 및 XM-19는 무엇을 의미하나요?
Nitronic 50은 1970년대 초 Armco Steel Corporation(현 AK Steel)에서 독점 상표명 "Nitronic"으로 처음 개발한 질소 강화 오스테나이트 스테인리스강입니다. "50"이라는 명칭은 합금 함량과 성능 특성 측면에서 Nitronic 40과 Nitronic 60 사이에 위치하는 Nitronic 제품군 내에서의 위치를 나타냅니다. "니트로닉 50"은 여전히 가장 널리 알려진 상업적 명칭이지만, 이 합금은 여러 표준 기관과 조달 시스템에서 여러 공식 명칭으로 사용되고 있습니다:
- UNS S2010: SAE/ASTM에서 할당하는 통합 번호 체계 식별자입니다.
- XM-19: ASTM A276 및 ASTM A479와 같은 표준에서 사용되는 ASTM 특수 명칭입니다.
- 22Cr-13Ni-5Mn: 기술 문헌에서 가끔 사용되는 구성 속기.
- EN 1.3816: EN 표준에 따른 유럽 재료 번호(덜 일반적으로 참조됨).
구매 주문서, 공장 인증 및 품질 기록은 일관된 식별자를 참조해야 하므로 조달 시스템에서 어떤 지정이 적용되는지 이해하는 것이 중요합니다. MWalloys에서 주문할 때 당사의 밀 테스트 보고서는 UNS S2010, XM-19 및 해당 ASTM 표준 등 모든 해당 명칭을 참조하므로 문서가 모호하지 않습니다.
이 합금은 오스테나이트계 스테인리스강에 속하며, 상온 미세 구조가 면 중심 입방(FCC) 오스테나이트로 구성되어 있습니다. 그러나 오스테나이트 안정화를 위해 주로 니켈에 의존하는 기존의 300 계열 오스테나이트 스테인리스강과 달리, Nitronic 50은 망간과 함께 질소를 주요 오스테나이트 안정제로 사용하면서 내식성 프레임워크를 제공하는 크롬-니켈 베이스를 유지합니다. 이러한 치환을 통해 오스테나이트 구조의 내식성 또는 비자성 특성을 희생하지 않으면서도 강도를 획기적으로 높일 수 있습니다.

니트로닉 제품군: 니트로닉 50의 위치는 어디인가요?
Nitronic 시리즈는 여러 가지 등급으로 구성되어 있으며, 각 등급은 서로 다른 물성 우선순위에 최적화되어 있습니다. 니트로닉 50은 강도와 내식성이 동시에 극대화되는 위치에 있어 구조 및 해양 분야에서 가장 많이 지정되는 등급입니다.
| 등급 | UNS | 기본 힘 | 주요 특징 |
|---|---|---|---|
| 니트로닉 32 | S24100 | 보통 | 낮은 니켈, 비용 중심 |
| 니트로닉 33 | S24000 | 보통 | 높은 Mn, 비자성 |
| 니트로닉 40 | S21900 | Good | 니트로닉 50보다 높은 Mn |
| 니트로닉 50 | S20910 | 우수 | 최고의 강도-부식 균형 |
| 니트로닉 60 | S21800 | Good | 뛰어난 내마모성/내갈림성 |
니트로닉 50의 화학 성분 및 사양 요구 사항
니트로닉 50(UNS S20910)의 화학 성분은 ASTM A276, ASTM A479, ASTM A582 등 해당 표준에 따라 지정되어 있습니다. 이 구성은 세심하게 설계된 원소들의 균형을 나타내며, 각 원소는 합금의 성능 프로필에 특정 기능을 제공합니다.
니트로닉 50 화학 성분(UNS S20910 / XM-19)
| 요소 | 최소(%) | 최대(%) |
|---|---|---|
| 크롬(Cr) | 20.50 | 23.50 |
| 니켈(Ni) | 11.50 | 13.50 |
| 망간(Mn) | 4.00 | 6.00 |
| 질소(N) | 0.20 | 0.40 |
| 몰리브덴(Mo) | 1.50 | 3.00 |
| 실리콘(Si) | - | 1.00 |
| 콜럼븀(Nb)/바나듐(V) | 0.10(각각, 최소) | 0.30(각각, 최대) |
| 탄소(C) | - | 0.06 |
| 인(P) | - | 0.040 |
| 유황(S) | - | 0.030 |
| 철(Fe) | 잔액 | 잔액 |
각 주요 요소의 기능
크롬(20.50-23.50%): 내식성의 기초. 20.5-23.5%의 니트로닉 50은 316L(16-18%) 또는 317L(18-20%)보다 훨씬 많은 크롬을 함유하고 있어 더욱 견고한 패시브 산화막을 형성하고 피팅 및 틈새 부식에 대한 저항성을 향상시킵니다. 크롬은 또한 고온에서의 산화 저항성에도 기여합니다.
질소(0.20-0.40%): 니트로닉 50을 기존 오스테나이트 스테인리스강과 차별화하는 결정적인 요소입니다. 고용체의 질소는 탄소가 강철을 강화하는 것과 동일한 메커니즘인 간질성 고용체 경화를 통해 오스테나이트를 강화하지만 민감화 위험은 없습니다. 질소가 0.10% 증가할 때마다 항복 강도는 약 10,000psi(69MPa) 증가합니다. 또한 질소는 오스테나이트 상을 안정화하여 냉간 가공 시 마르텐사이트 형성의 위험을 줄이고 패시브 필름 안정성을 향상시켜 피팅 내식성을 개선합니다.
니켈(11.50-13.50%): 질소 및 망간과 함께 오스테나이트 미세 구조를 안정화합니다. 니트로닉 50의 니켈 함량은 316L과 비슷하지만 질소와 망간도 오스테나이트 안정성에 기여하기 때문에 상온 이하에서 완전한 오스테나이트 구조를 유지하는 합금입니다.
몰리브덴(1.50-3.00%): 염화물 환경에서 피팅 및 틈새 부식에 대한 저항성을 크게 향상시킵니다. 몰리브덴은 패시브 층의 파손을 복구하는 몰리브데이트 종을 형성하여 패시브 필름의 안정성을 향상시킵니다. 높은 크롬, 질소, 몰리브덴의 조합으로 Nitronic 50은 316L보다 훨씬 높은 피팅 저항 등가수(PREN)를 제공합니다.
망간(4.00-6.00%): 부분적인 니켈 대체제로서 오스테나이트 안정화를 제공하고 용융물의 질소 용해도를 향상시킵니다. 망간 함량이 높을수록 응고 시 질소 다공성 형성 없이 제강 시 더 많은 질소를 첨가할 수 있습니다.
콜럼븀(니오븀) 및 바나듐(각각 0.10-0.30%): 이러한 미세 합금 원소는 입자 경계를 고정하고 입자 크기를 개선하며 강도를 강화하는 미세 카바이드 및 질화물 침전물(MC, MN 유형)을 형성합니다. 이러한 미세 침전물은 적당한 온도에서 거칠어지지 않기 때문에 Nitronic 50이 용접 및 열 노출 후에도 강도의 이점을 유지하는 핵심적인 이유입니다.
니트로닉 50에 대한 PREN 계산
피팅 저항 등가 수(PREN)는 다음과 같이 계산됩니다:
PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)
니트로닉 50의 중간 범위 컴포지션 값 사용:
pren = 22.0 + 3.3(2.25) + 16(0.30) = 22.0 + 7.43 + 4.80 = =. 34.2
이 PREN 값은 316L(약 24-26)을 초과하고 듀플렉스 2205(약 35-38)에 근접하는 수치로, 많은 해양 및 화학 서비스 사양에서 니트로닉 50이 듀플렉스 스테인리스 스틸과 직접 경쟁하는 이유를 설명합니다.
니트로닉 50 라운드 바의 기계적 및 물리적 특성
니트로닉 50 라운드 바의 기계적 특성 프로파일은 이 합금을 처음 접하는 엔지니어들이 지속적으로 놀라게 하는 요소입니다. 항복 강도, 최종 인장 강도 및 어닐링 상태에서의 연신율의 조합은 오스테나이트 스테인리스강으로서는 정말 탁월한 수준입니다.
니트로닉 50 라운드 바의 기계적 특성(어닐링 상태)
| 속성 | 니트로닉 50 어닐링 | ASTM 최소(A276/A479) |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 100,000-115,000 psi(690-793 MPa) | 100,000psi(690MPa) |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 55,000~75,000psi(379~517MPa) | 55,000psi(379MPa) |
| 2인치 단위의 신장 | 35-55% | 최소 35% |
| 면적 감소 | 55-70% | 최소 55% |
| 브리넬 경도 | 241-285 HBW | 최대 285 HBW |
| 차피 충격(-196°C에서) | 100-150 J | 우수(깨지기 쉬운 전환 없음) |
냉간 가공 / 냉간 인발 상태 속성
드로잉 또는 압연을 통한 냉간 가공 니트로닉 50 원형 바는 변형에 의한 마르텐사이트 변형에 저항하는 질소 안정화 오스테나이트로 인해 상당한 연성을 유지하면서 강도를 더욱 높입니다.
| 조건 | 인장 강도 | 수율 강도 | 신장 |
|---|---|---|---|
| Annealed | 100,000-115,000 psi | 55,000-75,000 psi | 35-55% |
| 20% 냉간 가공 | 130,000-155,000 psi | 110,000-135,000 psi | 20-30% |
| 40% 냉간 가공 | 160,000-185,000 psi | 140,000-165,000 psi | 12-20% |
| 60% 냉간 가공 | 185,000-210,000 psi | 165,000-190,000 psi | 8-15% |
이러한 냉간 가공 강화 거동은 해양용 패스너 산업에서 활용되며, 냉간 가공 또는 냉간 인발식 니트로닉 50 볼트 및 스터드는 열처리 없이 150,000psi 이상의 강도 수준을 달성하면서 완전 오스테나이트 미세 구조의 내식성을 유지합니다.
니트로닉 50의 물리적 특성(UNS S20910)
| 물리적 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 7.88g/cm³(0.285lb/in³) |
| 녹는 범위 | 1,371~1,399°C(2,500~2,550°F) |
| 열 전도성 | 20°C에서 14.2W/m-K |
| 비열 용량 | 502 J/kg-°C |
| 열팽창 계수 | 15.9µm/m-°C(20-100°C) |
| 전기 저항 | 20°C에서 82µΩ-cm |
| 탄성 계수 | 197 GPa(28.6 × 10⁶ psi) |
| 자기 투과성(어닐링) | 1.003-1.010(본질적으로 비자성) |
어닐링된 상태에서 Nitronic 50의 매우 낮은 자기 투과성은 강자성 물질이 허용되지 않는 지뢰 제거 장비, MRI 호환 하드웨어, 민감한 전자기 계측기 등의 응용 분야에 매우 중요합니다. 냉간 가공 후 측정 가능한 강자성이 발생할 수 있는 304 또는 316 스테인리스강과 달리 Nitronic 50의 질소 안정화 오스테나이트는 중간 정도의 냉간 가공 후에도 비자성을 유지하므로 최대 투과성 한계를 지정하는 응용 분야에서 상당한 이점이 있습니다.
니트로닉 50이 우수한 강도를 달성하는 방법: 질소 강화 메커니즘
니트로닉 50이 기계적 강도에서 기존 스테인리스 스틸 등급보다 우수한 이유를 제대로 이해하려면 단순히 물성 수치를 액면 그대로 받아들이기보다는 근본적인 야금 메커니즘을 이해하는 것이 도움이 됩니다.
질소에 의한 간질성 고체 용액 강화
질소 원자는 철과 합금 원소 원자 사이의 공간인 FCC 오스테나이트 결정 격자에서 간극 위치를 차지할 수 있을 정도로 작습니다. 질소가 이러한 위치에 자리 잡으면 전위의 이동을 방해하는 국부적인 격자 왜곡이 발생합니다. 소성 변형(항복)에는 전위 운동이 필요하므로 이 운동을 더 어렵게 만들면 항복 강도가 직접적으로 높아집니다.
이 메커니즘은 탄소가 강철을 강화하는 방식과 유사하지만, 고용체의 질소는 스테인리스 스틸의 탄소보다 두 가지 중요한 이점이 있습니다:
민감성 위험 없음: 오스테나이트계 스테인리스강에서 고체 용해도 한계를 초과하는 탄소는 450~850°C로 천천히 냉각되는 동안 입자 경계에서 크롬 카바이드(Cr₂₃C₆)로 침전됩니다. 이는 경계 영역에서 크롬을 고갈시키고 "입계 부식"이라고 하는 내식성의 국부적 손실인 민감화를 유발합니다. 질소는 상당히 높은 온도와 낮은 크롬 농도에서만 질화크롬을 형성하기 때문에 Nitronic 50은 고탄소 오스테나이트 등급보다 감작에 훨씬 더 강합니다.
직접적인 피팅 저항 기여도: 패시브 필름 영역의 용존 질소는 피트 개시 부위에 암모늄 이온(NH4+)을 형성하여 피트 저항성을 적극적으로 개선합니다. 이러한 종은 국소 pH를 높여 피트 전파를 억제합니다. 즉, 질소는 합금을 강화하는 동시에 내식성을 개선하는 두 가지 역할을 하므로 PREN 공식에 16배율의 질소가 포함되어 있습니다.
Nb 및 V 첨가로 인한 강수량 강화
니트로닉 50에 첨가된 콜럼븀(니오븀)과 바나듐은 미세한 탄화물 입자(Nb(C,N) 및 V(C,N))를 형성하여 추가적인 침전 강화 및 입자 경계 고정에 기여합니다. 이러한 입자는 최대 약 650°C의 온도에서도 거칠어지지 않으므로 용접 또는 중간 정도의 열 노출 후에도 일반 오스테나이트 강종에 비해 의미 있는 강도 우위를 유지합니다.
이러한 다중 메커니즘 강화 접근 방식(고용체 질소+Nb/V 탄산염의 침전+망간 고용체 효과)을 통해 Nitronic 50은 완전히 어닐링된 단상 오스테나이트 상태를 유지하면서 강도 목표를 달성할 수 있습니다.
해양, 화학 및 산업 환경에서의 니트로닉 50의 내식성
Nitronic 50의 부식 성능은 엔지니어들이 표준 316L 또는 317L 스테인리스강보다 이 소재를 선택하는 주요 이유입니다. 올바른 소재 선택을 위해서는 이 소재의 장점과 한계를 이해하는 것이 필수적입니다.
부식 성능 요약
| 환경 | 니트로닉 50 성능 | 316L과 비교 |
|---|---|---|
| 바닷물(흐르는 물) | 우수 | Significantly better |
| Seawater (stagnant / crevice) | Good | Notably better |
| Chloride solutions (neutral pH) | 우수 | Better by large margin |
| Dilute sulfuric acid | Good | Comparable to 317L |
| 인산 | Good | Better than 316L |
| Nitric acid (dilute-moderate) | 우수 | Comparable |
| Hydrochloric acid | 제한적 | Similar limitations |
| Caustic soda (NaOH) | Good | Comparable |
| Organic acids | 우수 | Comparable to better |
| Humid atmospheric (chloride) | 우수 | 우수 |
| Crevice corrosion (seawater) | Good | Substantially better |
| 응력 부식 균열(SCC) | Good resistance | Better than 316L |
바닷물 속 피팅 및 틈새 부식
Pitting corrosion in seawater is the single most common failure mode in marine stainless steel components, and it is the area where Nitronic 50's PREN advantage over 316L is most practically significant. Critical pitting temperature (CPT) measurements in 3.5% NaCl solutions show Nitronic 50 achieving CPT values in the range of 40–55°C, compared to 15–20°C for 316L. This means Nitronic 50 can withstand warm coastal seawater conditions that would pit 316L within weeks.
Crevice corrosion resistance follows a similar pattern. Crevice corrosion temperature (CCT) for Nitronic 50 in seawater is approximately 25–35°C, substantially above 316L's 0–5°C CCT. In practical terms, this means Nitronic 50 fasteners, shafts, and fittings in gasketed joints or under barnacle fouling tolerate marine exposure that 316L cannot.
응력 부식 균열 저항
Stress corrosion cracking (SCC) in chloride environments is a significant concern for austenitic stainless steels under tensile stress. Nitronic 50 demonstrates better SCC resistance than 316L in chloride solutions, partly because its higher nitrogen content stabilizes the austenite against strain-induced martensite formation, and partly because its higher alloy content reduces the thermodynamic driving force for passive film breakdown. However, Nitronic 50 is not immune to SCC under severe conditions (high temperature, high stress, concentrated chlorides), and designers should apply appropriate stress limits in such environments.
임계 피팅 온도 데이터
| 재료 | CPT in 3.5% NaCl (°C) | PREN(약) |
|---|---|---|
| 316L | 15-20 | 24-26 |
| 317L | 22-28 | 28-32 |
| Nitronic 50 (S20910) | 40–55 | 33–36 |
| 듀플렉스 2205(S31803) | 35-50 | 35-38 |
| Super duplex 2507 (S32750) | 70-85 | 42-45 |
| 904L (N08904) | 60-75 | 36–40 |
니트로닉 50 대 316L, 317L, 듀플렉스 2205 및 기타 경쟁 등급
Material selection decisions for Nitronic 50 typically involve comparing it against 316L stainless, 317L stainless, duplex 2205, and occasionally against 6Mo superaustenitic grades. Each comparison has a different outcome depending on which property governs the design.
종합 등급 비교표
| 속성 | Nitronic 50 S20910 | 316L S31603 | 317L S31703 | Duplex 2205 S31803 | 6Mo AL-6XN N08367 |
|---|---|---|---|---|---|
| Yield Strength (annealed) | 55,000 psi min | 25,000 psi min | 25,000 psi min | 65,000 psi min | 45,000 psi min |
| 인장 강도 | 100,000 psi min | 70,000 psi min | 70,000 psi min | 90,000 psi min | 95,000 psi min |
| PREN(약) | 33–36 | 24-26 | 28-32 | 35-38 | 46–48 |
| Magnetic (annealed) | 비자기 | 비자기 | 비자기 | Slightly magnetic | 비자기 |
| Max Chloride (ppm, ambient) | ~5,000 | ~200 | ~500 | ~5,000 | >10,000 |
| Cryogenic Toughness | 우수 | Good | Good | 제한적 | Good |
| SCC 저항 | Good | 보통 | 보통 | 매우 좋음 | 우수 |
| 용접성 | Good | 우수 | Good | Good (with care) | Good |
| Relative Material Cost | 보통-높음 | 기준선 | 보통 | 보통 | 높음 |
| Cold Work Strengthening | 우수 | 보통 | 보통 | 제한적 | 보통 |
니트로닉 50 대 316L: 가장 빈번한 업그레이드 결정
The most common question we receive from engineers is whether to upgrade from 316L to Nitronic 50 for a specific application. The decision framework is straightforward:
Upgrade to Nitronic 50 when:
- Mechanical strength requirements exceed what annealed 316L can deliver (yield > 25 ksi is not enough)
- The component is in seawater or chloride solutions above 200 ppm at temperatures above 20°C.
- Non-magnetic behavior must be preserved after cold working.
- Size and weight reduction through higher design stress is a priority.
- Cryogenic service is involved.
Stay with 316L when:
- The environment is benign (fresh water, atmospheric, mild chemicals).
- Strength requirements are low and fit within 316L's envelope.
- Maximum weldability without precautions is required.
- Cost is the dominant driver and environment does not justify the upgrade.
니트로닉 50 대 듀플렉스 2205: 미묘한 비교
Duplex 2205 offers comparable PREN to Nitronic 50 and higher yield strength (65,000 psi minimum vs. 55,000 psi), but it has a ferrite-austenite microstructure that introduces limitations Nitronic 50 does not share:
- Duplex 2205 is partially magnetic (approximately 50% ferrite), which disqualifies it from non-magnetic applications.
- Duplex 2205 has a lower temperature limit of approximately -40°C for structural applications before ductile-brittle transition concerns arise.
- Duplex 2205 cold work strengthening is more limited because the ferrite phase work-hardens differently than nitrogen-strengthened austenite.
- Welding of duplex 2205 requires strict heat input control to maintain the 50/50 ferrite-austenite ratio; Nitronic 50 welding is less sensitive to heat input variations.
In applications where these duplex limitations matter — cryogenic service, non-magnetic requirements, cold-worked fasteners — Nitronic 50 is the better specification despite the slightly lower minimum yield strength.
유엔 S2010의 국제 표준 및 이에 상응하는 명칭
Nitronic 50 is primarily a North American designation, but the alloy is used globally and appears in international specifications under various designations.
니트로닉 50 라운드 바에 적용되는 표준
| 표준 | 발급 기관 | 범위 |
|---|---|---|
| ASTM A276 | ASTM 국제 | Stainless steel bars and shapes |
| ASTM A479 | ASTM 국제 | Stainless steel bars for boilers and pressure vessels |
| ASTM A582 | ASTM 국제 | Free-machining stainless steel bars |
| ASTM A240 | ASTM 국제 | Plate, sheet, and strip (composition reference) |
| ASME SA-276 | ASME | Boiler and pressure vessel code equivalent |
| ASME SA-479 | ASME | BPV code equivalent for pressure vessel bars |
| AMS 5764 | SAE AMS | Aerospace bar, wire, and forgings |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | NACE/ISO | 사워 서비스 자격 |
| EN 10272 | CEN | Stainless steel bars for pressure vessels |
유엔 S2010에 대한 국제 지정
| 국가/표준 | 지정 |
|---|---|
| 미국(UNS) | S20910 |
| 미국(ASTM) | XM-19 |
| 미국(상표명) | 니트로닉 50 |
| 유럽(EN) | 1.3816 |
| 독일(Werkstoff) | X2CrNiMnMoNNb 21-16-5-3 |
| 일본(JIS) | No direct JIS equivalent (S20910 referenced) |
| 중국(GB) | 022Cr21Ni13Mo2N (approximate) |
It is worth noting that Nitronic 50 does not have widely adopted equivalents in JIS or Chinese GB standards, which means procurement from Asian mills typically still references the ASTM/UNS designation directly. When sourcing internationally, we strongly recommend requiring MTRs that explicitly state UNS S20910 and the applicable ASTM standard to avoid receiving a compositionally different material under an "equivalent" claim.

니트로닉 50 라운드 바를 지정하는 산업 및 엔지니어링 애플리케이션
The performance profile of Nitronic 50 round bar suits a collection of industries where other stainless grades fall short in one or more critical properties.
조선 및 해양 엔지니어링
Marine applications represent arguably the largest single end-use sector for Nitronic 50 round bar. The combination of high strength, seawater corrosion resistance, and non-magnetic character addresses a cluster of marine engineering challenges:
- Propeller shafts and rudder stocks: The yield strength advantage over 316L allows smaller shaft diameters for equivalent torque capacity, reducing drag and weight. The corrosion resistance eliminates the rapid pitting that disqualifies 316L from long-term seawater immersion.
- Marine fasteners: Nitronic 50 hex bolts, studs, and nuts in annealed or cold-worked condition outperform 316L fasteners in seawater applications dramatically. Cold-worked Nitronic 50 fasteners achieve strength equivalent to B8M Class 2 (cold-worked 316) fasteners while retaining better corrosion resistance.
- Umbilical termination fittings: In subsea oil and gas umbilical systems, Nitronic 50 fittings and tube end connectors withstand both high mechanical loads and seawater exposure at depth.
- Naval minesweeper shafting: Non-magnetic shafts and structural components in minesweeping vessels are a classic Nitronic 50 application, where the material's non-magnetic character at all levels of cold work is essential.
석유 및 가스 생산
- Downhole completion equipment: Pump shafts, mandrels, and locking components in electric submersible pump (ESP) strings.
- Wellhead connector pins and locking elements: High-strength, corrosion-resistant locking mechanisms in wellhead assemblies.
- Subsea valve stems and actuator shafts: Applications requiring combined seawater resistance and high mechanical loading.
- H2S-containing environments: Under NACE MR0175 / ISO 15156, annealed Nitronic 50 with maximum hardness of 35 HRC is acceptable for sour service in many configurations.
화학 및 공정 산업
- Pump shafts in chloride-containing process fluids: Nitronic 50 shaft stock outperforms 316L in sodium chloride brines, bleach solutions, and chlorinated water treatment systems
- Agitator shafts: High-strength shafts for mixing vessels handling moderately corrosive solutions where 316L would require over-sized sections.
- Heat exchanger tube supports and tie rods: The material's thermal stability and corrosion resistance suit process heat exchangers handling chloride-containing cooling water.
바이오메디컬 및 제약
Nitronic 50 has found application in surgical instruments, orthopedic implant tooling, and pharmaceutical processing equipment where the combination of high surface hardness after cold working, non-magnetic character, and excellent corrosion resistance in body fluid environments is valuable.
극저온 및 저온 엔지니어링
- LNG facility components: Pump shafts, valve stems, and structural fasteners in liquefied natural gas (LNG) transfer and storage systems operating at -162°C.
- Liquid nitrogen handling equipment: Support structures and mechanical components in cryogenic research facilities.
- Aerospace cryogenic systems: Structural fasteners and shaft components in liquid oxygen and liquid hydrogen propulsion systems where 300-series stainless steel toughness is insufficient.
구조 및 건축 공학
In structural applications where corrosion resistance and high strength must coexist, Nitronic 50 round bar is used for:
- Cable anchorage pins and clevises in architectural tension structures near marine environments.
- Structural bolts in coastal and bridge structures where 316L pits and A325 carbon steel rusts.
- Rock anchor rods in marine ground anchoring applications.
니트로닉 50 바 스톡의 기계 가공성, 용접 및 제작
Nitronic 50 is a work-hardening austenitic stainless steel, which means it requires more attention to machining parameters and fabrication procedures than standard carbon steel or even 316L stainless.
니트로닉 50의 가공성
Nitronic 50 has a machinability rating of approximately 35–45% relative to B1112 free-machining steel. This rating is lower than 316L (approximately 50%) because of the higher nitrogen and manganese content, which increase work-hardening rate and cutting forces. The material is machinable but demands careful attention to parameters.
니트로닉 50 환봉의 권장 가공 파라미터
| 운영 | 도구 재질 | 절단 속도 | 피드 속도 | 컷 심도 | 냉각수 |
|---|---|---|---|---|---|
| 터닝(황삭) | Carbide C-2/C-3 | 30–60 m/min | 0.20-0.40 mm/rev | 2.0~5.0mm | 폭우 |
| 회전(마무리) | 카바이드 C-3/C-4 | 60–90 m/min | 0.10-0.20 mm/rev | 0.25-1.0mm | 폭우 |
| 드릴링 | HSS-Co / Carbide | 10-20m/분 | 0.05–0.15 mm/rev | - | 폭우 |
| 밀링 | 카바이드 인서트 | 40–70 m/min | 0.08–0.15 mm/tooth | 1.5–4.0 mm | 폭우 |
| 탭 | HSS-Co | 3-8m/분 | 피치당 | - | 태핑 오일 |
| 지루함 | Carbide | 40–70 m/min | 0.10-0.20 mm/rev | 0.5-2.0mm | Flood |
Critical machining precautions for Nitronic 50:
- Never allow the cutting tool to rub or dwell without cutting — this work-hardens the surface and makes the next pass exponentially more difficult.
- Use positive rake carbide geometry; neutral or negative rake significantly increases cutting forces.
- Maintain consistent, aggressive feeds — light feeds cause rubbing and work-hardening.
- Keep the tool sharp; dull tooling multiplies work-hardening problems rapidly.
- Use maximum coolant flow to control heat buildup.
용접 니트로닉 50 라운드 바
Nitronic 50 is weldable by most standard fusion welding processes, though some specific precautions apply.
용접 매개변수 및 권장 사항
| 용접 매개변수 | 권장 사항 |
|---|---|
| 기본 프로세스 | GTAW(티그), GMAW(미그), SMAW |
| Filler metal (TIG/MIG) | AWS ER209, ER219, or matching composition filler |
| 필러 금속(SMAW) | AWS E209 covered electrode |
| 예열 | Not required (austenitic, no hydrogen cracking risk) |
| 인터패스 온도 | Maximum 150°C (300°F) to control distortion and sensitization risk |
| 열 입력 | Moderate; avoid excessive heat input that extends time in sensitization range |
| 용접 후 열처리 | Solution annealing at 1,010–1,065°C (1,850–1,950°F) if maximum corrosion resistance is required |
| 차폐 가스(TIG) | Argon or Argon/2% N₂ to compensate nitrogen loss in weld pool |
| 뒤로 퍼지 | Argon recommended for pipe welding |
An important consideration specific to Nitronic 50 welding is nitrogen loss from the weld pool. Nitrogen, being a dissolved interstitial element, can escape from the molten weld pool as N₂ gas. This reduces nitrogen content in the weld metal, potentially dropping weld metal strength and pitting resistance below base metal values. Using filler metal with slightly higher nitrogen content than the base metal, or adding 2% N₂ to the shielding gas, compensates for this loss and maintains weld metal properties close to the base metal specification.
극저온 성능 및 고온 동작
극저온 속성
Nitronic 50 maintains excellent toughness at cryogenic temperatures, a characteristic of fully austenitic FCC microstructures. Unlike ferritic or martensitic steels that undergo ductile-to-brittle transition at sub-zero temperatures, nitrogen-strengthened austenitic stainless steels like Nitronic 50 retain high Charpy impact values down to liquid nitrogen temperature (-196°C / -320°F) and below.
저온에서 니트로닉 50 차피 충격 값
| 테스트 온도 | Charpy Impact Energy (Longitudinal) |
|---|---|
| +20°C (68°F) | 150–220 J |
| -40°C (-40°F) | 130–200 J |
| -100°C (-148°F) | 120–180 J |
| -196°C (-320°F) | 100–160 J |
| -253°C (-423°F, liquid H₂) | 80–140 J |
These values substantially exceed the minimum toughness requirements for ASME pressure vessel codes and LNG equipment specifications, making Nitronic 50 a validated choice for cryogenic structural and pressure-containing components.
온도 상승 동작
Nitronic 50 is not a high-temperature alloy in the same sense as Inconel or Incoloy grades, but it does perform creditably up to approximately 650°C (1,200°F) compared to standard 316L.
| 온도 | Nitronic 50 Yield Strength | 316L Yield Strength |
|---|---|---|
| 20°C | 379 MPa min | 170 MPa min |
| 200°C | 290 MPa | 130 MPa |
| 400°C | 240 MPa | 110 MPa |
| 600°C | 185 MPa | 90 MPa |
| 650°C | 165 MPa | 80 MPa |
Above 650°C, carbide and nitride precipitation becomes significant and the material loses its advantage. For continuous service above 650°C, nickel-based superalloys or high-alloy austenitic grades are more appropriate.
MWalloys에서 사용 가능한 크기, 공차 및 재고 조건
MWalloys maintains Nitronic 50 round bar in stock across a comprehensive size range in annealed condition, with custom cold-drawn and cut-to-length services available.
니트로닉 50 라운드 바 스톡 사이즈 범위
| 직경 범위 | 조건 | 표준 길이 | 허용 오차 |
|---|---|---|---|
| 6mm - 25mm | Annealed | 3,000-6,000 mm | ±0.20 mm (h11) |
| 25mm - 75mm | Annealed | 3,000-6,000 mm | ±0.30 mm (h11) |
| 75mm - 150mm | Annealed | 2,000–5,000 mm | ±0.50 mm (h11) |
| 150mm - 250mm | Annealed | 1,500–4,000 mm | ±0.80 mm |
| 250mm - 400mm | 어닐링(주문 시) | 1,000–3,000 mm | 문의당 |
인치 크기 가용성
| 지름(인치) | 조건 | 표준 길이 |
|---|---|---|
| 1/4" - 1" | Annealed / Cold drawn | 10-12 피트 |
| 1" – 3" | Annealed | 10-12 피트 |
| 3" – 6" | Annealed | 10-12 피트 |
| 6" – 10" | 어닐링(주문 시) | 5-10 피트 |
MWalloys의 가공 서비스
- Cut-to-length (saw cut ±1.5mm or precision cut ±0.5mm)
- Rough turning to remove surface scale and near-surface inhomogeneities.
- Centerless grinding to precision tolerance (h6, h7)
- Ultrasonic testing per ASTM A388 for critical applications.
- Certification to ASME SA-479 for pressure vessel applications.
- Dual certification (ASTM A276 + ASTM A479) on request.
MWalloys의 품질 인증 및 추적성 표준
Every shipment of Nitronic 50 round bar from MWalloys is accompanied by complete, traceable documentation confirming specification compliance.
표준 문서 패키지
| 문서 | 콘텐츠 | 표준 참조 |
|---|---|---|
| 밀 테스트 보고서(MTR) | Full chemistry, mechanical properties, heat number | ASTM A276 / A479 |
| 적합성 인증서 | Signed compliance statement | 고객 사양 |
| 경도 테스트 보고서 | ASTM E10 기준 브리넬 경도 | ASTM A276 |
| 차원 보고서 | Diameter, length, straightness measurements | ASTM A484 |
| 초음파 테스트 보고서 | 내부 무결성 확인 | ASTM A388(요청 시) |
| EN 10204 유형 3.1 | Third-party validated MTR | EN 10204 (on request) |
We maintain digital archives of all certifications for a minimum of 10 years, supporting customers who need historical material records for maintenance, regulatory audits, or litigation support years after the original purchase.
니트로닉 50 라운드 바 견적 요청 방법
MWalloys provides fast, accurate quotations for Nitronic 50 (UNS S20910 / XM-19) round bar. To generate a precise quote, the following information is helpful:
견적 체크리스트
| 항목 | 세부 정보 |
|---|---|
| 합금 지정 | Nitronic 50 / UNS S20910 / XM-19 |
| 지름 | Specify in inches or mm |
| 개당 길이 | In feet, inches, or mm |
| Total quantity | Pieces or weight (lbs or kg) |
| 조건 | Annealed, cold drawn, stress relieved |
| 적용 표준 | ASTM A276, A479, AMS 5764, ASME SA-276, etc. |
| Certifications required | Standard MTR, EN 10204 3.1, NACE compliance |
| Special testing | UT, PMI, hardness, chemical recheck |
| 배송 위치 | Country, city, port (for export) |
| 필수 배송 날짜 | For scheduling and shipping mode selection |
Our technical sales team responds to complete inquiries within 24 business hours, and for standard stocked sizes, we can often confirm availability and price within 4 hours.
니트로닉 50 라운드 바에 대해 자주 묻는 질문
Q1: What is the yield strength of Nitronic 50 compared to 316L stainless steel?
Nitronic 50 in the annealed condition has a minimum yield strength of 55,000 psi (379 MPa) per ASTM A276 and A479. Standard 316L stainless steel in the annealed condition has a minimum yield strength of 25,000 psi (170 MPa) under the same standards. This means Nitronic 50 delivers more than twice the yield strength of 316L at equivalent section size, allowing engineers to design lighter components or use smaller cross-sections for equivalent load capacity. In cold-worked condition, Nitronic 50's yield strength can exceed 150,000 psi (1,034 MPa).
Q2: Is Nitronic 50 magnetic?
In the annealed condition, Nitronic 50 is essentially non-magnetic, with a magnetic permeability of 1.003–1.010 µ. This is a critical property advantage over 304 and 316 stainless steels, which develop measurable ferromagnetism after cold working due to deformation-induced martensite. Because Nitronic 50's austenite is stabilized by nitrogen against martensite transformation, it remains non-magnetic even after significant cold working. This makes it the preferred material for marine minesweeping components, MRI-adjacent hardware, and electromagnetic instrumentation requiring non-magnetic structural elements.
Q3: What is the difference between Nitronic 50 and XM-19?
They are the same material. XM-19 is the ASTM special designation assigned within ASTM A276 and ASTM A479, while Nitronic 50 is the original trade name given by Armco Steel. UNS S20910 is the Unified Numbering System identifier. All three designations refer to the identical alloy composition. When reviewing mill certifications or specifications, any of these designations may appear. MWalloys references all applicable designations on our documentation to prevent procurement confusion.
Q4: Can Nitronic 50 round bar be used in sour service (H2S) environments?
Yes, with conditions. NACE MR0175 / ISO 15156 permits UNS S20910 (Nitronic 50) in solution-annealed condition with a maximum hardness of 35 HRC for sour service applications. The material must not be cold worked beyond the hardness limit, and the specific temperature, H2S partial pressure, and pH conditions of the service must be evaluated against the standard's environmental severity tables. We recommend engaging a corrosion engineer to confirm suitability for your specific sour service conditions before specifying Nitronic 50.
Q5: What filler metal should be used when welding Nitronic 50?
AWS ER209 or ER219 filler metal is recommended for GTAW (TIG) and GMAW (MIG) welding of Nitronic 50. These fillers have nitrogen content that partially compensates for nitrogen lost from the weld pool during welding. Adding 2% nitrogen to the argon shielding gas further reduces nitrogen loss and maintains weld metal composition closer to the base metal. For SMAW (stick) welding, AWS E209 covered electrodes are the standard specification. Post-weld solution annealing at 1,010–1,065°C (1,850–1,950°F) restores maximum corrosion resistance if the joint geometry permits this treatment.
Q6: How does Nitronic 50 perform at cryogenic temperatures compared to 316L?
Nitronic 50 maintains excellent toughness at cryogenic temperatures down to -253°C (liquid hydrogen temperature), with Charpy impact values typically in the 80–160 J range even at -196°C. This performance is superior to standard 316L stainless steel, which shows adequate but lower toughness at cryogenic temperatures. More importantly, Nitronic 50's higher yield strength at cryogenic temperatures — where yield strength actually increases as temperature decreases in austenitic stainless steels — makes it more suitable for structural components in LNG, liquid oxygen, and liquid hydrogen systems than 316L, because its higher base strength allows thinner walls and lighter components.
Q7: What certifications does MWalloys provide with Nitronic 50 round bar shipments?
Standard documentation includes a Certified Mill Test Report (MTR) showing heat analysis, product analysis, and mechanical test results per the applicable ASTM standard (A276, A479, or both), plus a Certificate of Conformance. Optional certifications include EN 10204 Type 3.1 (third-party validated MTR), NACE MR0175 compliance documentation, AMS 5764 certification for aerospace applications, ultrasonic test reports per ASTM A388, and hardness test reports per ASTM E10. All documentation references the heat number stamped or tagged on the physical material, ensuring complete traceability.
Q8: What is the maximum service temperature for Nitronic 50 round bar?
Nitronic 50 is rated for continuous service up to approximately 650°C (1,200°F). Above this temperature, niobium and vanadium carbonitride precipitates begin to coarsen, reducing the precipitation strengthening contribution, and sigma phase formation becomes a concern in some environments. For ASME pressure vessel applications, the allowable stress values in ASME Section II Tables apply at elevated temperatures. For applications above 650°C, higher-alloy austenitic grades or nickel-based alloys should be evaluated. At the other end of the temperature range, Nitronic 50 has no practical lower temperature limit for toughness, making it suitable from cryogenic through moderate elevated temperature service.
Q9: Is there a free-machining version of Nitronic 50 available?
ASTM A582 covers free-machining stainless steel bars and includes XM-19 (Nitronic 50) with added sulfur to improve machinability. The sulfur addition (typically 0.15–0.35%) improves chip formation significantly but reduces corrosion resistance and transverse mechanical properties compared to the standard low-sulfur grade. Free-machining Nitronic 50 is appropriate for high-volume screw machine production of connectors, fittings, and fasteners where extensive machining is required and the corrosion environment does not require maximum pitting resistance. For marine and chemical service applications, the standard low-sulfur grade per ASTM A276 or A479 is the correct specification.
Q10: How does the cost of Nitronic 50 compare to 316L and duplex 2205?
Nitronic 50 typically commands a price premium of 40–80% over equivalent sections of 316L stainless steel, reflecting its higher alloy content (chromium, nickel, molybdenum, nitrogen, niobium, vanadium) and more complex melting and processing requirements. Compared to duplex 2205, pricing is generally comparable or slightly higher depending on market conditions for nickel and molybdenum. When the total cost of a system is considered — including the ability to use smaller cross-sections due to higher allowable stress, reduced maintenance and replacement costs from better corrosion performance, and elimination of coating systems needed to protect lower-grade materials — Nitronic 50 frequently represents the lower total cost of ownership over a component's service life. We encourage customers to request quotations based on finished component requirements rather than raw material price per pound alone, and our technical team is available to support that analysis.
MWalloys가 신뢰할 수 있는 니트로닉 50 라운드 바 제조업체 및 공급업체인 이유
We have built MWalloys around the principle that technical credibility and supply chain reliability must coexist. Our customers — naval architects, offshore engineers, chemical plant designers, and precision machine shops — depend on Nitronic 50 material that exactly meets UNS S20910 requirements, arrives with complete documentation, and ships on the schedule they plan around.
Our Nitronic 50 round bar inventory is sourced from certified primary mills whose quality systems we audit directly. Every heat entering our warehouse is verified against ASTM A276 and A479 composition limits before it is made available for sale. Hardness testing, dimensional verification, and MTR review are part of our standard receiving protocol, not optional add-ons.
When you contact MWalloys for Nitronic 50 round bar, you receive a quotation from a team that understands the material, knows the applications, and will ask the right questions to confirm you receive the specification your project requires.
Contact our technical sales team today with your diameter, length, quantity, and applicable standard. We will respond with stock availability confirmation and a competitive quotation within one business day.




