镍基合金800H / N08810综合百科

什么是 Incoloy 800H？

Incoloy 800H，也称为“合金 800H”，被指定为 UNS N08810 或 DIN W.Nr。 1.4958。 它的化学成分几乎相同。 Incoloy 800 然而，它需要添加更多的碳，从而改善其高温性能。 与 Incoloy 800 相比，它在 1100°F [592°C] ~ 1800°F [980°C] 的温度范围内具有优异的蠕变和应力断裂性能。 Incoloy 800 通常在大约 1800°F [980°C] 的温度下退火，而 Incoloy 800H 需要在大约 2100°F [1150°C] 的温度下退火。 此外，根据 ASTM 800，合金 5H 的平均晶粒尺寸较粗。

Incoloy 800H （UNS NO8810） 镍基高温合金通常含有n 15-25% Cr。 镍含量为 30~45%，包括少量铝和钛。 与 Incoloy 800 合金相比，碳含量控制在 0.1% 以下到 0.05~0.1%，提高了钢的强度。 这种合金具有较高的铬含量和足够的镍含量，因此具有耐高温腐蚀性，广泛用于工业应用。 由于在氯化物、低浓度NaOH水溶液、高温高压水中具有优异的抗应力腐蚀开裂性能，因此用于制造应力腐蚀开裂设备。 耐腐蚀性优于一般奥氏体不锈钢，优于 Inconel 600 合金。 在生产耐腐蚀应力开裂设备时，我们使用 Inconel 600 和 Monel 400 合金。

Incoloy 800H 无缝管 切成小块。 外径 = 180 mm，高度 = 18 mm。

Incoloy 800H 化学成分要求

Incoloy 800，% 的化学成分

镍

30.0-35.0

铬

19.0-23.0

铁

≥39.5

碳

0.05-0.10

铝

0.15-0.60

钛

0.15-0.60

锰

≤1.50

硫

≤0.015

硅

≤1.00

铜

≤0.75

铝 + 钛

0.30-1.20

Incoloy 800H 的物理特性

密度

熔融范围

比热

电阻 率

克/厘米3

°C

°F

J/kg。 k

英热单位/lb°F

μΩ·m

7.94

1357-1385

2475-2525

460

0.110

989

Incoloy 800H 的机械性能

ASTM B163 Incoloy 800H，UNS N08810 无缝管，1-1/4 英寸 x 0.083 英寸（宽）x 16.6 英尺（长）。

抗拉强度，最小

屈服强度，最小

伸长率，最小值

硬度，最小

海洋保护区

KSI

海洋保护区

KSI

%

乙型

600

87

295

43

44

138

温度 °C

σЬ/兆帕

σ0.2 /兆帕

δ5 /%

100

425

140

160

300

390

95

115

500

360

80

100

600

300

75

95

Incoloy 800H （NO8810） 镍基合金的熔化温度范围：1350~1400°C。

Incoloy 800H （NO8810） 镍基合金比热容：455 J/（kg·°C）。

Incoloy 800H （NO8810） 镍基合金的密度：8.0 g/cm3.

Incoloy 800H （NO8810） 镍基合金 磁性： 无。

镍基合金Incoloy 800h （UNS N08810）的加工性能

镍基合金Incoloy 800h 的热处理 （UNS N08810）

（1） 温度范围为 1200°C~950°C，冷却方式为水冷或快速风冷。

（2） 为了获得最佳性能和抗蠕变性，热处理后应进行固溶处理。

（3） 将物料直接放入加热至 1200°C 的炉中，静置足够时间后，迅速将物料排出，并在预定温度范围内进行热处理。 当材料的温度低于热处理温度时，必须对其进行重新加热。

Incoloy 800H （NO8810） 合金的冷加工

（1） 与奥氏体不锈钢相比，加工硬化速度更大，因此需要选择加工设备。 冷加工材料处于已溶解的状态，当冷加工量较大时进行中间退火。

（2） 如果冷加工量大于 10%，则应使用第 XNUMX 溶液处理工件。

镍基合金Incoloy 800h 的焊接工艺 （UNS N08810）

适用于使用传统焊接工艺对相同材料或其他金属进行焊接，如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚电弧焊、金属惰性保护气体保护焊、MIG 焊、脉冲电弧焊等。 选择。 如果采用手工电弧焊，建议使用 （Ar+He+H）。2+ 公司2） 作为保护气体。

Incoloy 800H 产品形状和规格

产品来自

标准

棒材和棒材

ASTM B408、EN 10095 标准

板材、片材、条

ASTM A240、A480、ASTM B409、B906

无缝管 & 管

ASTM B829、B407

焊接管 & 管

ASTM B514、B515、B751、B775

焊接接头

ASTM B366

锻件

ASTM B564、DIN 17460 标准

镍基合金Incoloy 800h （N08810）的应用领域

化工

核能发电机

硝酸冷却器

醋酐分解管

热交换设备

热交换管

管件

法兰

电子管

Incoloy 800H 无缝管用于合成氨设施

墨西哥新建合成氨项目

Yang 为我们提供了 Incoloi 800H 无缝管，用于墨西哥的一个合成氨项目，该项目由一家中国承包商建造。

管材规格：外径 = 141.3 毫米 （±1.2 毫米），壁厚 = 18.5 毫米 （±4.6 毫米），长度 = 4.3 米 （±5.0 毫米）。 管子应以退火状态提供，粒径为 5。

工作条件：工作温度 – 871°C; 腐蚀性介质：CO+H2+ 公司2+ 蒸汽; 工作压力：2.94 MPa。

制造工艺： ASTM B404 UNS N08810 无缝管是通过电弧炉 （EAF） + 电渣重熔 （ESR）、热轧和冷轧以及固溶处理工艺生产的。

Incoloy 800H 甲醇装置重整炉燃烧器

Yaang 为埃及的一家甲醇工厂供应了一台重整燃烧器。 燃烧器由高温镍合金 Incoloy 800H （UNS N08810） 制成。

这是一款使用 Incoloy 800H 的甲醇装置重整燃烧器。

在 Methanex Corp. 拥有的埃及甲醇工厂中，采用了德士古煤气化工艺。

 

Incoloy 800H 波纹管膨胀节，DN1200。

Incoloy 800H 焊管 24 英寸 STD，按照 ASTM B514 UNS N08810 制造。

Incoloy 800H 90°弯头8“ L/R SCH40S （UNS N08810）

Incoloy 800H 弯头 根据 L/R 90° SCH 40S 制造，ASTM B366 UNS N08810 和 ASME B16.9 UNS N08810 弯头供应给英国客户。

交货状态：

无缝管：固溶体+酸性白色，长度可设定; 板：固溶、酸洗、修整。

焊管：固溶酸性白+RT%探伤，锻造：退火+汽车抛光。

棒材经过锻造和轧制、表面抛光或车辆抛光。 带材经过冷轧、固溶软态和脱氧后发货。

我们提供固溶体盘、直带和固溶直带，这些带材是在轻质状态下将线材精细粉碎制成的。

Incoloy 800H 合金的生产技术

Incoloy 800H 是一种铁镍铬合金，具有高强度、耐热性和耐腐蚀性。 通过控制 Incoloy 800H 合金的碳含量，热处理系统可以添加钛和其他合金元素，具有更高的工作温度和较低的晶间腐蚀敏感性，并提高高温蠕变耐久性。
Incoloy 800H合金具有较高的机械性能、耐高温腐蚀、耐高温蠕变和良好的耐久性，因此广泛应用于石油化工行业的催化管、对流管、紧急冷却管、裂解管、冶金行业等。 炉子、辐射管中的外壳、组件中的蒸馏釜和加热炉、过热管中的发电厂网络、高温热交换器中的风冷反应器及其附件。 国内对 Incoloy 800 系列合金的需求正在增加。 因此，该系列产品的研发成为一项重要任务。

1. Incoloy 800H 合金铸锭的制

1.1 熔炼和铸造工艺的选择

对 Incoloy 800H 合金的碳、硫和磷含量的要求非常严格。 另一方面，有必要选择合适的熔炼工艺来控制合金的化学成分。 另一方面，需要获得高质量、致密、高产量的合金铸锭坯。 目前有 XNUMX 种方法可供选择：非真空感应熔炼铸造的初始电极，以及电渣重熔生产铸锭坯的方法。 它在双真空感应炉中熔化和铸造以生产铸锭坯。 它在 AOD 氩保护氧气脱碳炉或 VOD 炉中熔化和铸造，以生产铸锭坯。 本文选择非真空感应铸造+电渣重熔法生产铸锭坯，保证了产品的质量，使其更加经济。

1.2 准备第一个电极

选择电解镍、纯铁、纯铬、纯铝、纯钛和电解锰作为原料，并控制合金成分范围。
一次电极的尺寸和形状取决于电渣重熔炉的结构以及重熔锭的尺寸和质量。 在非真空中频感应炉中熔炼和铸造的初始电极合金的测试成分如表 1 所示。

1.3 电渣重熔的主要工艺

（1） 初始电极尺寸的确定 通常，可以使用圆柱形初始电极来确定实验公式 d-pole = KD。
其中 d 极是初始电极的直径，D 是重熔锭的直径或结晶器的直径，K 是下一个实验系数。 值为 0.4 ~ 0.7。 重熔锭的质量可以从数百公斤到几公斤不等。
（2）电渣重熔渣系统的选择
渣系的选择主要根据合金的熔点和渣系的性能。 一般渣系的熔点应比合金的熔点低100-300°C，炉渣密度应低于合金的密度，这样容易浮起，有利于合金液的净化。 提高合金的致密化。 考虑到强碱性渣具有良好的脱硫、脱氧、脱气作用，其熔点应为1205°C，密度应为2.49g/cm。3 或者类似的东西。 Incoloy 800H 合金熔点为 1357~1385 °C，选用碱渣 （CaF） 三组份体系2：CaO：铝2O3 = 7：1：2） 对于渣系合金电渣重熔，渣的用量根据重熔锭的质量，用量根据重熔锭的质量为4%-5%选择。
（3）电渣重熔电气控制系统电气
控制方法主要是指炉口电压和炉口电流，是普遍可用的经验公式。
炉口电压 = 0.6D + 31，D 是结晶器的直径。
在公式中：

电压以 V 为单位。

D 的单位是 cm。

炉电流 = KD

在公式中：

电流的单位是 A。

K 为结晶器的线性电流密度 （A/cm），一般在 150 ~ 250 A/cm 范围内。

表 1 显示了上述步骤中生产的电渣重熔锭的合金成分。
表 1 初始电极和重熔锭的化学成分 （W） %

项目

标准要求 Ent 1）

（允许偏差）

1

2

3

电极

铸锭重熔

电极

铸锭重熔

铸锭重熔

铁

津贴

–

津贴

津贴

津贴

津贴

津贴

镍

30.0-35

±0.3

30.95

32.61

31.77

33.08

31.18

铬

19.0-23

±0.3

20.5

21.09

20.22

21.79

22

锰

≤1.5

±0.03

0.57

0.73

0.23

0.44

0.48

C

0.05-0.1

±0.02

0.064

0.057

0.085

0.102

0.093

铜

≤0.75

±0.05

0.048

0.1

0.018

–

0.096

四

≤1.0

±0.05

0.56

0.73

0.36

0.68

0.71

S

≤0.015

±0.005

0.01

0.009

0.006

0.003

0.001

铝

0.15-0.6

±0.05

0.32

0.12

0.65

0.62

0.32

钛

0.15-0.6

±0.05

0.75

0.41

0.43

0.37

0.38

注：1） ASTM B408.409

2. 修整、压坯和轧制电渣重熔锭

开孔、轧制和锻造前，应根据待修边坯的表面质量进行，以消除影响热加工质量的裂纹、厚皮、菊皮等表面缺陷。
根据板坯的形状和尺寸以及其他技术条件，我们用 3000t 液压机进行挤压。
根据 Incoloy 800H 合金的热加工性能，坯料的加热需要低硫略还原气氛。 一般热处理温度范围为870-1200°C，热处理的大压缩比为1010-1200°C。 因为在 540~760°C 的温度范围内，在热加工的情况下，必须避免碳化物在晶界上的析出。 开坯温度可以适当高，但不应超过 1200 °C。 假设热处理不会导致处理时间的任何延迟。 在这种情况下，加工温度必须降低到 1000 °C。 高于此温度，尤其是 1100 °C 后，颗粒的快速生长不适合热处理。 最终轧制温度不能低于 900°C。 由于热加工采用自然风冷或水冷方式，工件温度迅速下降到 540°C 以下，防止敏化。

3.热处理

（1）
热处理的目的为了生产具有优异抗蠕变性以实现持续性能的高温 Incoloy 800H 合金板，必须选择具有适当温度的退火工艺来控制最佳晶粒尺寸。 按标准要求，粒度等级应为粗粒不小于5。 粗晶粒的晶界面积比细晶粒小，碳化物析出减少。 此外，它还可以消除加工硬化应力，提高合金的塑性。
（2） 热处理设备
粒度会随热处理温度和时间而变化，具体取决于温度上升和生长时间。 Incoloy 800H 合金，在低于 1010°C 的温度下，细碳化物颗粒的存在会阻碍晶粒的生长。 高于此温度，碳化铬开始聚集和溶解，从而加速颗粒的生长，当温度超过 1093°C 时，颗粒迅速生长。 热处理时间取决于板材的厚度。 例如，在选定温度下用 φ20mm×500mm 棒料保温 15 分钟，自然空气冷却，粒度等级在 5 到 2.5 之间，粒度和温度之间的关系如图 1 所示。

4. 测试结果

（1） 合金成分分析的结果如表 1 所示。
（2） 合金的室温力学性能和晶粒尺寸试验结果见表 2。
（3） 合金的高温瞬态机械性能和高温持续性能如表 3 和表 4 所示。 其机械性能与温度升高的关系如下： 如图 1 所示。

图1 Incoloy 800H合金的粒度、力学性能和温度变化曲线表 2 Incoloy 800H合金的室温力学性能和晶粒尺寸

府

σb/ 兆帕

σ0.2/ 兆帕

δ5/%

颗粒大小

标准 ASTM B408.409

退火

≥450

≥170

≥30

≤ 5 级

锻件

退火

555

186

45

2.5-5

555

193

48

555

189

45

板厚：14mm

滚动方向

退火

620

280

41

4

615

260

42

水平

615

270

41

4

610

260

43

板厚：20mm

滚动方向

退火

620

260

43

5

630

270

39

水平

625

270

42

5

620

260

44

板厚：32mm

滚动方向

退火

610

245

45

3-4

610

250

43

水平

605

250

41

3-4

605

250

43

表 3 Incoloy 800H 合金的高温瞬态力学性能

温度/°C

室温

425

540

σb/ 兆帕

555

465

432

σ0.2/ 兆帕

186

130

90

温度/°C

650

705

760

σb/ 兆帕

378

329

236

σ0.2/ 兆帕

93

109

90

表 4 Incoloy 800H 合金的高温耐久强度 MPa

温度/°C

650

705

760

815

小时/104h

1

121

76

50

36

3

103

66

43

30

5

97

61

40

28

10

90

55

37

26

温度/°C

870

925

980

小时/104h

1

24

13

8.3

3

21

11

6.9

5

19

10

6.2

10

17

8.3

5.5

（4） 金相组织和晶粒尺寸
如图 800 所示，在室温下观察到 Incoloy 2H 合金的奥氏体固溶体结构和氮化钛、碳化物和碳化铬的析出。 该合金在长期腐蚀环境中在 540 ~ 1095 °C 和 500 ~ 760 °C 沉淀碳化铬。 与其他奥氏体钢一样，晶间腐蚀发生在暴露一段时间后。

图 2 Incoloy 800H 合金的金相组织和晶粒尺寸

5. 总结

（1）采用非真空中频感应炉的电渣重熔炉精炼熔炼工艺，非常擅长熔炼和铸造铸锭坯，满足轧锻要求。

（2）电渣重熔渣系统的选择，电气控制系统合理，脱硫脱氧效果明显。

（3） 根据 Incoloy 800H 合金的热加工特性选择挤压、轧制和热处理工艺系统。 合金成分、机械性能、晶粒尺寸和冶金显微组织试验的结果与标准规定一致。