镍基合金1Cr16Ni35宽厚板（≤45mm）百科解析

镍基合金1Cr16Ni35宽厚板（≤45mm）百科解析

1. 牌号背景与定位
1Cr16Ni35（中国牌号，接近美标Incoloy 800H/800HT）是一种经典的奥氏体镍-铁-铬耐热合金。其设计核心在于高温环境下的优异表现，特别适用于承受 600°C以上高温、中高应力以及氧化/渗碳环境 的部件。要求厚度≤45mm的宽厚板，通常应用于大型承压设备（如转化炉管、换热器壳体）或高温结构件，对材料的均匀性、抗蠕变性能和焊接性有较高要求。

2. 核心化学成分解析

镍 (Ni)：~35%：构成奥氏体基体的骨架，提供卓越的高温强度、稳定性及抗渗碳/硫化能力的关键元素。高镍含量是其区别于不锈钢的核心。

铬 (Cr)：~16%：形成致密且自修复的Cr₂O₃氧化膜的核心元素，赋予合金在氧化性气氛（如空气、燃烧废气）中优异的抗高温氧化能力，也能抵抗硫腐蚀。

碳 (C)：0.05-0.10%（尤其800HT要求上限）：关键控制点。碳在高温下形成碳化物强化晶界，显著提升抗蠕变强度（长时间高温承载能力）。但需平衡焊接性与敏化风险。

铁 (Fe)：~余量：作为基体主要元素之一，降低成本，对高温性能有辅助支撑作用。

铝 (Al) + 钛 (Ti)：≤ 0.7%：通常作为微量添加元素，主要作用是在焊接或服役过程中形成细小的γ'相（Ni₃(Al, Ti)），提供一定的时效强化效果，提升高温持久强度。

严格控制元素：磷(P)、硫(S)含量被限制在极低水平（通常≤0.015%），以最大限度减少晶界偏析，保障高温塑韧性和焊接性。硅(Si)、锰(Mn)等元素含量也需受控。

上海商虎有色金属有限公司：成立于 2003 年，地处上海。是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务的公司，专业生产特种合金和镍基合金，品种涵盖哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金。该公司有着杰出的研发、生产、销售和技术支持团队，累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管经验。供货形态包括钢带、板、管、棒及各类锻件、法兰等。

热轧圆棒直径：Dia.20mm - 100mm

冷拉圆棒直径: Dia.8mm - 80mm

主要牌号：

中国：GH4169, GH2132, GH600, GH901, Alloy20, Alloy20, GH4049, GH3044, Alloy20, GH80, GH738, GH578, GH4282, GH4141, GH4586

Inconel系列：Inconel 600, Inconel 601, Inconel 3J53Incoloy系列：Incoloy 20, Incoloy800, Incoloy 800H, Incoloy825, Incoloy 28, Incoloy 725, Incoloy 945, Incoloy 925

Monel系列：Monel 400, Monel K500

Hastelloy系列：Hastelloy B, Hastelloy C, Hastelloy C-4, Hastelloy C-6, Hastelloy C-276, Hastelloy X

Haynes系列：Haynes 25, Haynes 188, Haynes 230, Haynes 282, Haynes Alloy20, Haynes 718, Haynes HR-120, Haynes HR-235, Haynes NS-163, Haynes R-41, Haynes® Waspalloy

Nimonic系列：Nimonic 75, Nimonic 80, Nimonic 80A, Nimonic 81, Nimonic 86, Nimonic 90, Nimonic 942

3. 宽厚板（≤45mm）关键生产工艺要点

熔炼与浇铸：普遍采用电弧炉 (EAF) + 炉外精炼 (AOD/VOD) 双联工艺。AOD/VOD精炼对精确控制碳含量、深度脱除有害杂质气体（O, H, N）和有害元素（S, P）至关重要，是保证厚板纯净度和均质性的基础。大型扁锭（板坯）的浇铸需严格控制凝固过程，减少偏析。

热加工 (轧制)：

均质化处理：大板坯轧制前必须进行长时间高温均匀化扩散退火，有效消除枝晶偏析和成分不均，这对厚板的心部性能至关重要。

热轧：在高温（通常1100-1200°C）下进行多道次轧制。精确控制开轧/终轧温度、变形量及道次压下率是关键，确保厚板全截面（尤其心部）获得充分再结晶、晶粒均匀细化，避免混晶或粗大晶粒。≤45mm厚度的控制要求轧机具备足够的刚度和精度。

固溶热处理：

核心目的：溶解轧制过程中形成的碳化物或其它析出相，使合金元素充分固溶到奥氏体基体中，获得单一均匀的过饱和固溶体组织，为后续服役提供最佳初始状态。

关键参数：温度通常在 1100°C - 1170°C 范围（具体依据标准和成分微调），保温时间需充分保证厚板截面温度均匀（对于45mm厚板尤为重要）。快速水冷 (WQ) 是必需的，以抑制碳化物在冷却过程中沿晶界析出（敏化），保证最佳的耐蚀性和焊接性。

精整与检测：

表面处理：酸洗去除氧化皮，保证表面清洁度。

无损检测：100%超声波探伤 (UT) 是厚板出厂必备项目，用于检测内部宏观缺陷（夹杂、分层、裂纹等）。水浸UT或相控阵UT能更好地适应厚板检测需求。表面渗透探伤（PT）或磁粉探伤（MT）检查表面缺陷。

尺寸与平直度：严格控制宽度、厚度公差及板形。

4. 核心性能特点 (源于成分与工艺)

卓越的高温强度与抗蠕变性：高镍基体+固溶强化+（时效析出）碳化物强化，赋予其长时间承受高温应力的能力。

优异的抗氧化性与抗渗碳性：高铬含量形成的稳定氧化膜是关键。在高温含碳气氛（如裂解炉）中抵抗碳元素渗入的能力优于普通不锈钢。

良好的抗热疲劳性能：奥氏体基体固有的高韧性和低热膨胀系数（相比奥氏体不锈钢）使其能承受反复热循环。

良好的焊接性与成形性：固溶态下具有典型的奥氏体特性。但需注意焊接热影响区(HAZ)的敏化风险，通常需焊后热处理。

良好的耐蚀性：在多种化学介质（尤其高温硝酸、碱性溶液、有机酸）和高温水蒸气环境中表现良好。

5. 质量控制关键点 (采购关注核心)

成分符合性：特别是Ni, Cr, C含量精确达标。

力学性能保证：常温拉伸强度、屈服强度、延伸率；高温瞬时强度（常查）及高温持久/蠕变强度数据（关键应用必备）。

金相组织：均匀的奥氏体晶粒，无δ铁素体或σ相等有害相，晶粒度评级。

纯净度与无损检测：低倍组织无缺陷，UT报告无超标缺陷指示。

表面质量与尺寸精度。

质保文件：符合相关标准（如GB/T 150, ASME SB 409/SB 514, EN 10095等），提供完整的材质证明书（MTC），包含熔炼炉号、热处理批号、各项检测结果。

6. 典型应用领域

石化化工：乙烯裂解炉管、转化炉管、辐射管、高温换热器管板/壳体、高温管道。

能源环保：电站锅炉过热器/再热器部件、废热锅炉、垃圾焚烧炉部件、核电热交换器。

工业炉：辐射管、马弗罐、炉辊、高温夹具。

其他：热处理设备、催化转化器支架、高温气冷堆部件。

总结：
1Cr16Ni35（≤45mm宽厚板）是解决高温高压、强氧化/渗碳环境挑战的关键材料。其性能优势根植于精准的Ni-Cr-Fe-C成分体系和严格控制的熔炼、热轧、固溶热处理工艺，尤其注重厚板的心部均质化与性能保障。采购时需深度关注成分（尤其C）、高温性能数据（蠕变/持久）、无损检测报告（UT）及完整质保文件，确保材料满足严苛的高温长时服役需求。

采购实用提示： 对于承受高温应力的关键部件，务必要求供应商提供符合设计温度的高温持久强度或蠕变极限数据，并明确其测试标准与保证值。同时，确认板材的探伤标准（如ASTM A578 Level B/C） 是否符合设计要求。