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Incoloy 800HT 800H不銹鋼棒力學性能 成份固溶

時間:2025/5/30閱讀:39
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 Incoloy 800HT 800H不銹鋼棒力學性能 成份固溶

以下是針對 Incoloy 800HT 和 Incoloy 800H 不銹鋼棒的化學成分、力學性能及固溶處理工藝的詳細解析,綜合多個技術標準與行業數據整理而成:


材料牌號:Incoloy 800H鎳基合金

美國牌號:NO8810

德國牌號:X2NiCrAlTi3220

一、Incoloy 800H(NO8810)鎳基合金概述:

Incoloy 800H(NO8810)鎳基合金合金中的Cr含量通常為15-25%,鎳含量為30-45%,并含有少量的鋁和鈦。與Incoloy 800合金相比,碳的含量從小于等于0.1%,控制到0.05-0.1%,更好的提高了鋼的強度。該合金具有較高的鉻含量和足夠的鎳含量,所以有較高的耐高溫腐蝕性能,在工業中應用較多。在氯化物、低濃度的NaOH水溶液中和高溫高壓水中,具有優良的耐應力腐蝕破裂性能,所以用于制造耐應力腐蝕破裂的設備。耐腐蝕性能優于一般奧氏體不銹鋼,也優于Inconel 600合金;在制造耐腐蝕應力破裂設備中,又優于Inconel 600和Monel 400合金。 

?? 一、化學成分對比

兩種合金均為 Fe-Ni-Cr 固溶強化型高溫合金,核心成分相似但關鍵元素存在差異,具體如下:

元素Incoloy 800H (UNS N08810)Incoloy 800HT (UNS N08811)作用
鎳 (Ni)30.0–35.0%30.0–35.0%穩定奧氏體基體,提供高溫耐蝕性
鉻 (Cr)19.0–23.0%19.0–23.0%形成 Cr?O? 氧化膜,增強抗氧化性
鐵 (Fe)≥22.0%(余量)≥22.0%(余量)基體元素,平衡成本與加工性
碳 (C)0.05–0.10%0.06–0.10%提高抗蠕變性(800HT 要求更嚴格)
鋁+鈦 (Al+Ti)0.30–1.20%≥0.85%優化高溫穩定性(800HT 要求更高)
錳 (Mn)≤1.5%≤1.5%改善熱加工性能
硅 (Si)≤1.0%≤1.0%雜質控制

關鍵區別

  • 碳含量:800HT 下限更高(0.06%),進一步抑制高溫蠕變;

  • Al+Ti 總量:800HT 要求 ≥0.85%,提升晶界穩定性。 

?? 二、力學性能(固溶退火態)

兩種合金在固溶處理后均以低強度、高塑性狀態交付,具體力學性能對比如下:

性能參數Incoloy 800HIncoloy 800HT測試條件
抗拉強度 (Rm)≥450 MPa(室溫)≥450 MPa(室溫)ASTM B409/GB T2655
屈服強度 (RP0.2)≥180 MPa(室溫)≥180 MPa(室溫)同上
延伸率 (A5%)≥35%≥35%同上
高溫抗拉強度≈650 MPa(800℃)≈650 MPa(800℃)
蠕變斷裂強度較低(適用 ≤593℃)更高(適用 ≤982℃)800HT 優化 Al/Ti 比例
硬度≤187 HBW≤187 HBW退火態

性能優勢

  • 高溫穩定性:在 500℃ 水性介質中耐腐蝕性優異,抗應力腐蝕開裂;

  • 低溫韌性:-196℃ 仍保持良好沖擊韌性;

  • 蠕變抗力:800HT 因高 C 和 Al/Ti 含量,在 800℃ 以上長期服役性能更優。  

?? 三、固溶處理工藝

兩種合金不可通過熱處理強化,固溶處理是優化組織均勻性的核心步驟:

  1. 溫度范圍

    • 1050–1150℃(常規退火);

    • 1121–1177℃(高溫退火,ASTM 推薦)。

  2. 冷卻方式快速水冷或空冷,防止碳化物析出導致晶間腐蝕。

  3. 工藝目的

    • 溶解晶界碳化物(如 Cr??C?),恢復單相奧氏體結構;

    • 消除冷加工應力,提升塑性(冷加工后需先退火再變形)。

注意事項

  • 避免在 538–760℃ 區間緩慢冷卻,否則引發碳化物析出,降低耐蝕性;

  • 熱加工溫度需 >871℃,冷加工前必須退火以防止“橘皮"表面。 

?? 四、應用場景對比

基于成分與性能差異,兩者適用領域有所區分:

合金類型優勢場景典型應用
Incoloy 800H中高溫(≤593℃)腐蝕環境硝酸冷凝器、蒸汽加熱管
Incoloy 800HT超高溫(≤982℃)蠕變敏感環境窯爐構件、航空發動機管道、石化反應器 

?? 五、使用限制與選型建議

  1. 耐腐蝕局限性

    • 不耐硫酸、鹽酸,鹵化物中可能發生點蝕;

    • 硝酸、有機酸及海水環境中表現優異。

  2. 選型原則

    • 需抗蠕變 → 優先選 800HT(如高溫管道);

    • 常規高溫腐蝕 → 800H 更具成本優勢。

  3. 加工要點:焊接推薦 ERNiCr-3 焊絲,控制熱輸入防止熱裂紋。 

?? 總結

Incoloy 800H/HT 通過 “高鎳鉻基體+可控碳含量" 設計,平衡了高溫強度與耐蝕性。800HT 因更嚴格的 C 與 Al/Ti 控制,在超高溫抗蠕變領域不可替代,而 800H 適用于中高溫腐蝕場景。固溶處理(1100℃±50℃ 快冷)是保障性能的核心工藝,需嚴格避免敏化溫度區間。具體產品參數可參考 ASTM B409(棒材)或 GB/T 2655(國內標準)

  吧

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