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1Cr16Ni35宽厚板抗高温氧化性百科解析

17小时前

1Cr16Ni35宽厚板抗高温氧化性百科解析

一、 材料概述

1Cr16Ni35,是一种经典的奥氏体耐热合金钢,在中国标准中常被称为“耐热钢”,在国际通用牌号体系中它对应的是Incoloy 800H(美国牌号UNS N08810)。其名称“1Cr16Ni35”直观地反映了其核心化学成分:碳(C)含量约0.1%,铬(Cr)含量约16%,镍(Ni)含量约35%。这种高铬镍的成分配比,是其卓越抗高温氧化性能的根本保障。

所谓“宽厚板”,是指其轧制形态为宽度和厚度尺寸远大于长度的板状材料,通常用于制造大型工业设备的承压、承温关键部件,如炉膛、容器、管道等。

二、 抗高温氧化性解析

抗高温氧化性,指的是金属材料在高温环境下(通常指600℃以上)抵抗氧气侵蚀,形成稳定、致密的氧化皮并阻止其继续向材料内部扩散的能力。1Cr16Ni35宽厚板在此方面表现尤为出色,其机理主要源于以下几个方面:

1. 高铬含量的核心作用:
铬(Cr)是赋予钢材抗高温氧化性的最关键元素。在高温环境下,材料表面的铬会与氧气发生反应,优先形成一层极薄且极其致密的Cr₂O₃(三氧化二铬)保护膜,这层膜牢固地附着在金属基体表面。这层氧化膜具有极高的稳定性,能有效地阻隔外界氧气继续向内扩散,同时防止内部的金属离子向外迁移,从而 drastically减缓(显著减缓)甚至中止氧化过程的继续进行。16%的铬含量远高于形成连续保护性Cr₂O₃膜所需的最低含量(约12%),确保了氧化膜即使在长期高温下也能保持完整和有效。

2. 高镍含量的协同增强:
镍(Ni)本身也具有一定的抗氧化性,但它的主要作用在于稳定奥氏体组织。1Cr16Ni35中的镍含量高达35%,确保了其在从室温到高温的广泛温度区间内始终保持稳定的单相奥氏体结构。这种结构稳定性意味着材料在高温下不会发生相变,避免了因组织变化产生的内应力和晶界弱化,从而保证了Cr₂O₃保护膜的连贯性和附着力,不易发生剥落。此外,镍的加入也提高了合金的整体高温强度。

3. 碳化物的稳定与固溶强化:
1Cr16Ni35中的碳元素与铬、钛等元素形成稳定的碳化物。在高温下,这些细小的碳化物颗粒能钉扎晶界,阻止晶粒长大,保持了材料的细晶强化效果。更重要的的是,稳定的碳化物避免了铬元素以不稳定碳化物形式大量析出而造成的“贫铬现象”。如果发生贫铬,基体中的铬含量降低,将无法形成连续的Cr₂O₃保护膜,导致抗氧化性急剧下降。1Cr16Ni35通过成分控制和热处理,有效避免了这一问题。

4. 表面氧化膜的自修复能力:
即使在极端的热循环(加热-冷却)条件下,1Cr16Ni35表面的氧化膜因与基体结合力强,不易发生剥落。万一氧化膜出现局部破损,材料内部高含量的铬会迅速扩散至表面,与氧气结合再次形成新的Cr₂O₃膜,实现“自修复”,从而持续提供保护。

三、 宽厚板形态的优势

以宽厚板形态供货的1Cr16Ni35,其抗高温氧化性能的发挥具有独特优势:

结构整体性:大型设备部件往往由单块或少量宽厚板拼焊而成,减少了焊缝数量,降低了因焊接热影响区组织性能变化而可能成为氧化薄弱环节的风险。

承载能力:厚实的截面使其能够承受高温下的机械载荷和应力,抗氧化层不易因基体变形而破裂。

长期可靠性:宽厚板的生产经过了严格的轧制、固溶处理和酸洗工艺,确保了全截面组织均匀、性能一致,为设备在高温下长达数万小时的安全运行提供了保障。

四、 典型应用领域

基于其优异的抗高温氧化性(通常可在700℃至1100℃的温度范围内长期使用),1Cr16Ni35宽厚板被广泛应用于:

热处理行业:制造渗碳炉、退火炉、回火炉的马弗罐、炉辊、导轨、辐射管等。

石化与化工行业:制造乙烯裂解炉管、转化炉管、热交换器及其他高温压力容器。

能源电力行业:用于燃气轮机燃烧室部件、核电系统的热交换器管道。

工业炉制造:作为高温炉体的内胆、支架和各种紧固件。

五、 使用注意事项

尽管1Cr16Ni35抗高温氧化性极佳,但在使用时仍需注意:

温度上限:避免在超过其极限使用温度(约1150℃)下长期工作,否则氧化膜可能会过度生长并变得不稳定。

环境气氛:在含有硫(S)、钒(V)、铅(Pb)等元素的气氛中,这些元素会破坏 protective氧化膜,导致加速腐蚀(如硫化、钒蚀)。

机械应力:在高温下应避免过大的机械应力,防止氧化膜因基体蠕变或变形而开裂。

总结

综上所述,1Cr16Ni35宽厚板凭借其高铬镍合金体系,通过表面形成致密且稳定的Cr₂O₃保护膜,获得了极其优异的抗高温氧化性能。其宽厚板的形态特点则完美契合了大型高温工业设备对材料结构完整性、高承载性和长期可靠性的苛刻要求,使之成为高温氧化环境下的关键结构材料之一。

详细分析

1. 基本信息(源自公开工商信息)

成立时间:2011年11月16日(截至2024年,已运营超过12年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。

经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。

资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列:

Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列:

Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列:

Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。

Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金:

Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:

板材、带材

棒材、线材

管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)

法兰、锻件

焊材(焊条、焊丝)

重要提示:

具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。

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手机号码 13918129114
电话 13918129114
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