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N08810铁镍铬合金百科解析

8月28日

N08810铁镍铬合金百科解析

N08810,更广为人知的商业名称是Incoloy 800H(美国牌号)或NS1101(中国牌号),是一种性能卓越的奥氏体固溶强化型铁-镍-铬合金。它并非普通的不锈钢,而是在高温和腐蚀环境下表现优异的高级耐热合金。因其独特的成分和性能,它在众多工业领域中都扮演着至关重要的角色。

一、 核心身份:材料简介与标准

N08810是Incoloy 800系列合金中的高碳版本(“H”代表High Carbon)。其设计初衷是为了在高温环境下提供优异的强度和抗蠕变性能。它与N08800(Incoloy 800)和N08811(Incoloy 800HT)同属一个家族,但通过精确控制碳、铝、钛等元素的含量,实现了更优的高温力学性能。

它符合多项国际标准,如:

ASTM B: 用于板、带、管材

ASTM A: 用于锻件

UNS编号: N08810

DIN标准: 1.4958

中国标准: NS1101

二、 化学成分:卓越性能的基石

N08810的卓越性能源于其精妙的化学成分平衡:

镍 (Ni): 30.0-35.0%。提供奥氏体基体结构,保证合金的韧性、延展性,并且是抗还原性介质腐蚀和抗氯离子应力腐蚀开裂的关键元素。

铬 (Cr): 19.0-23.0%。主要在合金表面形成致密且稳定的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜,赋予合金优异的抗高温氧化和抗硫化能力,以及耐各种氧化性介质腐蚀的性能。

铁 (Fe): 余量。作为基体元素,降低了成本的同时保持了结构的稳定性。

碳 (C): 0.05-0.10%。这是“H”版本的灵魂。较高的碳含量通过在高温下形成细小的碳化物,显著增强了合金的抗蠕变断裂强度。

铝 (Al) + 钛 (Ti): 0.85-1.20%。这些元素形成稳定的弥散强化相,进一步巩固了高温强度。特别是对于N08810,要求(Al+Ti)的含量不低于0.85%。

低杂质控制: 严格限制硫(S)、磷(P)等有害元素的含量,以确保焊接性和高温下的稳定性。

三、 核心特性与优势

优异的高温强度与抗蠕变性: 这是N08810最突出的优点。其高碳含量和铝钛元素的强化作用,使其在500℃至750℃甚至更高的温度区间内,能长时间承受机械负荷而不发生显著的蠕变变形或断裂。

出众的耐高温腐蚀性能:

抗氧化: 能在高达1100℃的循环氧化条件下和高达925℃的持续氧化条件下保持稳定。

抗渗碳: 在富含碳的气氛中(如渗碳炉、裂解炉),它能抵抗碳元素向内渗透,避免材料脆化。

抗硫化: 对含硫环境具有良好的抵抗能力。

良好的常温与高温加工性: 作为一种固溶态材料,它具有出色的韧性和延展性,可以进行冷、热成型,如弯曲、冲压和锻造。

可靠的焊接性能: 可采用常见的焊接工艺(如TIG、MIG、焊条电弧焊)进行焊接。推荐使用相匹配的焊材,如ERNiCr-3(Inconel 82焊丝)或ENiCrFe-3(Inconel 182焊条)。

四、 典型应用领域

凭借其综合性能,N08810被广泛应用于以下苛刻环境:

石油化工与化学加工: 乙烯裂解炉管、转化炉管、热交换器、炉内构件、辐射管等。这是其最大的应用市场。

热处理工业: 渗碳炉、退火炉、马弗罐、料篮、导轨等,尤其适用于需要抗渗碳的场合。

核电工业: 用于高温气冷堆(HTGR)的换热器、过热器和中间热交换器(IHX)管道。

能源与动力: 燃气轮机的燃烧室部件、热回收系统管道。

工业加热: 各种工业炉的辐射管、发热体支架。

五、 热处理与加工注意事项

固溶处理: N08810的标准热处理制度是在最低1100℃的温度下进行保温,然后快速水冷。这个过程旨在使碳化物完全溶解到奥氏体基体中,从而获得最佳的耐腐蚀性和优化的高温性能。

热加工: 适宜的热加工温度范围较宽,约为900-1200℃。加工后应及时进行固溶处理以恢复性能。

冷加工: 由于加工硬化率较高,在冷变形过程中可能需要中间退火。

焊接: 焊接前无需预热,但应保持工件清洁。为获得最佳的抗腐蚀性,焊后建议进行固溶退火处理。

总结

N08810(Incoloy 800H)是一种经过时间考验的经典铁镍铬耐热合金。它完美地平衡了成本与性能,通过在成分上对关键元素的精确调控,实现了在高温、腐蚀及复杂化学环境下的高强度、高稳定性和长寿命。从推动石化工业的核心装置到保障能源动力的关键设备,N08810都以其可靠的品质,成为高端装备制造业中不可或缺的关键材料。

上海商虎(Shanghai SonHoo)作为一家大型的金属材料供应链服务商,通常会提供非常齐全的镍基合金材料,以满足不同工业领域的需求。其供应的牌号基本覆盖了国内外主流和常见的型号。

以下是他们通常会供应的主要镍基合金牌号分类及列举:

一、耐腐蚀合金(镍铬钼合金)

这类合金以出色的耐全面腐蚀和局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀)能力著称,是应用最广泛的镍基合金系列。

哈氏合金 (Hastelloy) 系列:

Hastelloy C-276 (UNS N10276): 最经典、应用最广的耐腐蚀合金之一,耐卤化物介质腐蚀。

Hastelloy C-22 (UNS N06022): 比C-276具有更优异的耐点蚀和应力腐蚀开裂性能。

Hastelloy C-2000 (UNS N06200): 综合性能更优,加入了铜元素。

Hastelloy B-2 (UNS N10665): 专为抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)而设计。

Hastelloy B-3 (UNS N10675): B-2的升级版,热稳定性更好,不易脆化。

Hastelloy X (UNS N06002): 兼具良好的耐腐蚀和优异的高温强度。

因科洛伊/英科镍尔 (Incoloy) 系列:

Incoloy 825 (UNS N08825): 耐应力腐蚀开裂,适用于硫酸和磷酸环境。

Incoloy 800/800H/800HT (UNS N08800/ N08810/ N08811): 具有良好的高温强度和抗渗碳、氧化能力。

因康镍/铬镍铁合金 (Inconel) 系列:

Inconel 625 (UNS N06625): 因钯强化,强度高,耐腐蚀和高温氧化性能极佳。

Inconel 600 (UNS N06600): 耐高温腐蚀和应力腐蚀开裂。

蒙乃尔 (Monel) 系列:

Monel 400 (UNS N04400): 耐海水、稀硫酸、氢氟酸等还原性介质腐蚀。

Monel K-500 (UNS N05500): 在Monel 400基础上通过时效硬化,具有更高强度。

其他常用牌号:

Alloy 20 (20CB-3) (UNS N08020): 耐硫酸和含有卤离子的硫酸腐蚀。

Alloy 31 (UNS N08031): 高铬、钼、氮,耐腐蚀性极强。

Alloy 59 (UNS N06059): 超纯低碳镍铬钼合金,耐腐蚀性优于C-276。

二、高温合金/耐热合金

这类合金在高温下仍能保持较高的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

固溶强化型合金:

Inconel 600, Inconel 601 (UNS N06601), Inconel 617 (UNS N06617)

Incoloy 800H/800HT

Haynes 230 (UNS N06230)

沉淀硬化型合金:

Inconel 718 (UNS N07718): 应用最广泛的高温合金之一,强度高,加工性好。

Inconel 725 (UNS N07725)

Inconel X-750 (UNS N07750)

三、纯镍及镍铜合金

Nickel 200 / Nickel 201 (UNS N02200 / N02201): 高纯镍,耐苛性碱腐蚀,导磁性佳。

Monel 400 / K-500 (同上):经典的镍铜合金。

四、供应形态

上海商虎通常能供应以上牌号的多种形态产品,包括:

板材/带材 (Plate/Sheet/Strip)

棒材/锻件 (Bar/Forging)

管材 (Pipe/Tube)

焊材 (Welding Wire/Rod)

法兰、管件 (Flange, Fittings)

重要提示:

具体库存请以实时查询为准:由于市场需求和库存动态变化,上述列表是一个全面的参考,但并非保证所有牌号时刻都有现货。

联系确认:最准确的方式是直接联系上海商虎的销售或客服人员,提供您的具体需求(牌号、规格、标准、数量等),他们会给您最确切的报价和库存信息。

提供标准号:询价时最好能提供ASTM, ASME, DIN 等标准号(如ASTM B564 for 合金棒材),沟通效率更高。

希望以上信息能对您有所帮助!

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