0Cr21Al6铁铬铝合金板百科解析

0Cr21Al6铁铬铝合金板百科解析

0Cr21Al6是一种经典的铁铬铝（FeCrAl）系电热合金，以其优异的高温抗氧化性、较高的电阻率和相对经济的成本，在工业加热、家用电器及高温结构件领域占据了重要地位。本篇百科将为您全面解析这种材料的特性、应用及关键知识。

一、 材料概述与牌号解读

0Cr21Al6属于奥氏体组织的铁基合金。其牌号遵循中国国家标准（GB/T）的命名规则，具有明确的含义：

“0”：表示碳（C）含量极低，≤0.03%。低碳含量是其具备良好高温抗氧化性和加工性的关键，避免了碳化物在晶界析出导致的性能劣化。

“Cr”：代表主要合金元素“铬”，含量约为21%。铬是形成致密保护膜的核心元素，决定了材料的抗氧化和抗腐蚀能力。

“Al”：代表关键合金元素“铝”，含量约为6%。铝进一步增强了高温下的抗氧化能力，特别是能在表面形成一层非常稳定且致密的Al₂O₃（三氧化二铝）膜，这层膜即使破损也能自我修复。

“6”：大致表示铝含量的百分比数值。

因此，0Cr21Al6可以直观地理解为一种含约21%铬和6%铝的超低碳铁铬铝合金。

二、 核心特性与优势

卓越的高温抗氧化性：这是其最突出的优点。在高温下，合金表面的铬和铝会与氧气反应，生成一层极其致密且附着力强的Cr₂O₃和Al₂O₃混合氧化膜。这层膜能有效阻止内部的金属基体被进一步氧化，使其在空气中使用温度可达1300℃甚至更高。

高电阻率：0Cr21Al6具有较高的电阻率（20℃时约1.45 μΩ·m），这意味着在相同的通电条件下，它可以制造出更短、更紧凑的电热元件，满足高功率密度的设计需求。

良好的高温强度：在高温环境下，它能保持较好的机械强度，不易发生变形和塌陷，保证了电热元件长期工作的结构稳定性。

较低的密度与成本：相比镍铬合金（如Cr20Ni80），铁铬铝合金的密度更低，且不含昂贵的镍元素，因此具有显著的成本优势，材料重量也更轻。

无磁性：该合金在常温下为奥氏体组织，没有磁性，这在某些特定应用场景中是一个优点。

三、 局限性及注意事项

高温强度下降与蠕变：虽然高温强度尚可，但随着温度进一步升高（超过1000℃），其强度会显著下降，元件在自重或外力作用下容易发生“蠕变”变形。因此，通常需要支架、瓷珠等辅助支撑。

室温脆性：经过高温使用后，合金晶粒会粗化，导致材料在室温下变脆，难以进行弯曲、撞击等机械加工。拆卸和维修时需要特别小心。

焊接性能较差：焊接时，焊缝区域易形成粗大晶粒和氧化物夹杂，导致接头脆化，严重影响寿命。需采用氩弧焊等特殊焊接工艺，并使用配套焊材。

对硫气氛敏感：在含硫的还原性气氛中，表面的保护氧化膜会被破坏，导致 catastrophic oxidation（灾难性氧化），因此不适用于此类环境。

四、 主要应用领域

0Cr21Al6合金板通过后续轧制、冲压、缠绕等工艺，被广泛应用于制造各种电热元件和耐热部件：

工业电炉：作为发热体，用于冶金、陶瓷、玻璃、热处理等行业的高温箱式炉、井式炉、推板窑等。

家用电器：电烤箱、取暖器、电熨斗、微波炉烧烤管、电水壶等发热元件。

汽车工业：汽车座椅加热垫、柴油车颗粒捕集器（DPF）的加热器、后视镜除霜器等。

高温结构件：因其优异的抗氧化性，也常被用作高温炉内的料盘、支架、马弗罐等承重和耐热构件。

五、 加工与使用要点

成形：板材的冲压、弯曲等冷加工应在退火状态下进行，且要避免过小的弯曲半径，防止开裂。

焊接：必须使用专用焊材和保护气体（如氩气），并控制热输入量，焊后最好进行退火处理以消除应力。

安装：在设计电炉时，必须为发热体元件的热膨胀预留足够空间，并合理设置支撑点，防止高温下因蠕变而导致变形短路。

老化处理：新安装的元件或长期未使用的元件，在正式高温运行前，最好进行一次“老化处理”，即先在低于正常工作温度的条件下通电一段时间，使其表面形成完整稳定的氧化膜，可有效延长使用寿命。

总结：
0Cr21Al6铁铬铝合金板是一种性能出色、经济实用的高温材料。它凭借其强大的高温抗氧化能力和高电阻率，成为了中高温加热领域不可或缺的选择。用户在选用时，需充分了解其室温脆性、焊接难度等缺点，并通过合理的设计、安装和维护来扬长避短，方能最大限度地发挥其效能，确保设备长期稳定运行。

一、 镍基高温合金

这是其产品系列中最核心的部分，种类最全，应用最广。

GH系列（国标牌号）:

GH3030 (GH30): 固溶强化型，800℃以下有良好的抗氧化和热强度，用于燃烧室部件。

GH3039 (GH39): 固溶强化型，用于900℃以下的燃烧室、加力燃烧室等。

GH3044 (GH44): 固溶强化型，抗氧化性好，用于950℃以下的燃烧室和涡轮部件。

GH3128 (GH128): 固溶强化型，具有高的塑性和良好的冲压、焊接性能，用于950℃以下的火焰筒、壳体等。

GH3536 (哈氏合金B-2): 优异的耐盐酸、硫酸腐蚀和抗应力腐蚀开裂能力，用于化工环境。

GH3625 (Inconel 625): 强度高，耐氧化和腐蚀性能优异，应用极其广泛，从航空航天到海洋、化工。

GH4169 (Inconel 718): 王牌产品，沉淀强化型，在-253℃到700℃温度范围内具有良好的综合性能，广泛应用于航空发动机涡轮盘、压气机盘、叶片、机匣等关键部件。

GH4099 (Inconel 699): 高铬含量，具有优良的高温抗氧化和抗腐蚀性能。

GH4133 (GH33): 沉淀强化型，用于750℃以下的涡轮叶片、涡轮盘等。

GH4145 (Inconel X-750): 沉淀强化型，具有良好的耐腐蚀、抗氧化性能和高温强度，用于弹簧、密封环等。

GH4180 (GH80): 类似Nimonic 80A，用于燃气轮机叶片。

国外对应牌号:

Inconel 600, 601, 625, 718, X-750

Hastelloy B-2, B-3, C-22, C-276, X (虽然哈氏合金更侧重于耐蚀合金，但因其高镍含量和高温性能，也常被归入此类)

Nimonic 75, 80A

Alloy 20 (CN3MN, 20号合金): 优异的耐硫酸腐蚀性能。

二、 铁镍基高温合金

GH系列:

GH1015, GH1016: 固溶强化型，抗氧化性好，用于制造850℃以下的燃烧室和加热炉构件。

GH1131 (GH131): 固溶强化型，用于制造850~1000℃的燃烧室部件。

GH2036, GH2132 (A-286): 沉淀强化型，用于650℃~700℃的涡轮盘、紧固件等。

GH2135 (GH135)

GH2747: 具有极佳的高温抗氧化性，适用于高温炉辊、炉管等。

三、 钴基高温合金

国标牌号: GH5188 (GH188, 对应Haynes 188)

特点：在高达1100℃的温度下仍具有优异的强度和抗氧化性，耐热腐蚀和耐磨性好。用于燃气轮机喷嘴、导向叶片等。

四、 耐蚀合金

虽然不完全等同于高温合金，但因其成分和性能有重叠，商虎也大量经营。

Monel 400, K500 (蒙乃尔合金): 优异的耐海水和酸碱腐蚀能力。

Incoloy 800, 800H, 825, 925 (因科洛伊合金): 良好的综合耐腐蚀和力学性能。

哈氏合金系列 (如上所述)。

总结表格（部分常见牌号）

商虎/国标牌号 近似美标牌号 主要特点和应用

GH4169 Inconel 718 应用最广，700℃以下高强度，用于涡轮盘、叶片等。

GH3625 Inconel 625 高强度，耐腐蚀抗氧化，应用广泛。

GH4145 Inconel X-750 高温弹簧、密封环、紧固件。

GH3536 Hastelloy B-2 耐盐酸、硫酸腐蚀。

GH2132 A-286, S66286 铁镍基，650℃~700℃的涡轮盘、紧固件。

GH5188 Haynes 188 钴基，1100℃下抗氧化，用于导向叶片、喷嘴。

Alloy C-276 Hastelloy C-276 极佳的耐点蚀、缝隙腐蚀能力。

Alloy 20 Carpenter 20, CN3MN 优异的耐硫酸腐蚀，化工阀门、泵。

如何获取最准确的信息？

访问官方网站：搜索“上海商虎合金集团”或“上海商虎特种合金”，在其官网的“产品中心”通常可以找到最全的牌号列表和产品形态（棒、板、管、丝等）。

直接联系：由于其库存和代理关系可能动态变化，最可靠的方式是直接联系其销售或技术部门，告知您的具体需求（如牌号、规格、标准、用途），他们会提供最准确的现货或订货信息。

希望这份详细的列表能帮助到您！