1.4876耐腐蚀耐热钢百科解析
一、 概述与材料简介
1.4876是一种高性能的镍-铬-铁基奥氏体耐热合金,通常被归类为高温合金。它在国际上更广为人知的牌号是 Nicrofer 6023 HT(由VDM Metals注册)或遵循美国标准的 Inconel 602CA(由Special Metals公司注册)。其德国材料编号为 W.Nr. 2.4633。
这款合金的设计初衷是为了在极端环境下工作,它不仅在高温下具有出色的抗氧化和抗渗碳能力,还具备优异的机械强度和良好的耐腐蚀性能。1.4876通过添加了相对较高含量的铝(Al)和钇(Y)元素,使其表面能形成一层极其稳定、致密且具有自愈能力的氧化铬(Cr₂O₃)和氧化铝(Al₂O₃)保护膜,这是其卓越耐热性的关键所在。
二、 化学成分
1.4876的化学成分经过精心平衡,各元素扮演着关键角色:
镍(Ni):基体元素,提供稳定的奥氏体结构,确保合金在高温下具有优良的冶金稳定性和耐还原性介质腐蚀的能力。
铬(Cr):主要提供抗氧化和抗高温腐蚀能力,是形成保护性Cr₂O₃膜的关键。
铁(Fe):作为基体的组成部分,有助于控制成本同时保持性能。
铝(Al):核心元素之一。在高温下,铝能优先形成非常稳定且致密的Al₂O₃膜,这层膜比Cr₂O₃膜具有更好的保护性,尤其是在渗碳气氛中,显著提高了合金的抗渗碳能力。
钛(Ti):与碳结合形成碳化钛(TiC),起到沉淀强化的作用,提高合金的强度。
钇(Y):微量但至关重要的添加元素。它极大地改善了氧化膜的附着性,防止其在热循环(反复加热和冷却)过程中剥落,从而大幅提升合金的抗循环氧化能力。
碳(C):含量控制严格,既能保证一定的强度,又避免过量形成碳化物导致晶间腐蚀敏感性增加。
其典型化学成分范围(重量百分比)为:镍(Ni)余量,铬(Cr)24-26%,铁(Fe)8-11%,铝(Al)1.8-2.4%,钛(Ti)0.05-0.15%,钇(Y)0.05-0.15%,碳(C)0.15-0.25%,以及少量的硅(Si)、锰(Mn)等。
三、 主要性能特点
极佳的抗氧化和抗渗碳性能:这是1.4876最突出的优点。它能在高达1250°C的持续工作温度和1300°C的间歇工作温度下,依然保持极强的抗氧化能力。同时,它能有效抵抗富含一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)等渗碳性气体的恶劣环境,防止碳元素渗入材料内部导致脆化。
优异的高温强度:通过固溶强化和碳化物的沉淀强化,该合金在高温下仍能保持较高的蠕变强度和抗变形能力。
出色的抗热疲劳性能:得益于钇元素的添加,其氧化膜抗剥落能力强,因此在温度频繁波动的工况下,材料表面不易受损,使用寿命长。
良好的耐腐蚀性:对多种腐蚀介质都有良好的抵抗力,包括氧化性介质、硝酸、硝酸盐熔融液等。然而,在还原性酸和含有卤素离子的环境中需谨慎使用。
易于加工制造:它可以采用常规的锻造、轧制工艺进行热加工。冷加工虽可行但需要更大的力。它也具有良好的焊接性能,可采用钨极惰性气体保护焊(TIG)、金属惰性气体保护焊(MIG)等方法进行焊接。
四、 典型应用领域
基于其卓越的性能,1.4876合金被广泛应用于需要承受极端高温和腐蚀的工业领域:
热处理行业:用于制造工业炉的辐射管、马弗罐、炉辊、导轨、料篮、风扇、热夹具等。
化学和石化加工:用于蒸汽甲烷重整(SMR)装置的催化剂管、吊具,以及裂解管、换热器等在高温下处理的设备。
环保与能源:用于垃圾焚烧炉、电厂锅炉中的部件,如过热器管支架、燃烧器喷嘴等。
玻璃制造行业:用于玻璃模具、输送辊等接触熔融玻璃的部件。
航空航天:可用于某些发动机的燃烧室部件和热端部件。
五、 加工与注意事项
热加工:推荐的热加工温度范围在1000°C至1200°C之间,加工后应及时进行固溶处理以优化性能。
冷加工:冷加工会显著增加材料的强度和硬度,因此可能需要中间退火工序来恢复塑性。
热处理:标准的热处理制度为1150°C - 1200°C之间的固溶处理,随后快速水淬。这是为了溶解所有的碳化物和金属间化合物,获得均匀的奥氏体组织,从而最大化其耐腐蚀性和塑性。
焊接:焊接性能良好,推荐使用与之匹配的焊材(如Nicrofer 6023 HT焊条或焊丝)。焊接时应采用较低的热输入,并注意避免在敏感温度区间停留过久。
总结
1.4876(Nicrofer 6023 HT / Inconel 602CA)是一种为应对极端高温、氧化和渗碳环境而设计的顶级耐热合金。其通过独特的铝和钇元素组合,实现了无与伦比的表面稳定性和超高温强度,是热处理、化工、能源等领域中关键高温部件的理想选择,能够在其他普通不锈钢和合金无法胜任的苛刻条件下长期可靠运行。
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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