Alloy 31合金百科解析：成分、性能与标准全视角

Alloy 31合金百科解析：成分、性能与标准全视角

Alloy 31（通常对应牌号：UNS N08031）是一种在现代工业中备受瞩目的高性能铁镍铬钼氮超级奥氏体不锈钢。它凭借其在苛刻环境下的卓越耐腐蚀性能，尤其是在含卤化物介质中的优异表现，成为了化工、海洋及环保等领域的理想材料选择。以下将为您全方位解析该合金的关键指标。

一、 核心化学成分设计

Alloy 31的化学成分是其卓越性能的基石，其设计理念在于通过精妙的元素配比达到耐腐蚀性与力学性能的完美平衡。

镍（Ni）：含量约为30-32%。镍是奥氏体结构的稳定元素，保证了合金在多种介质中都具有出色的耐腐蚀性，并为其提供了良好的韧性和可加工性。

铬（Cr）：含量约为26-28%。铬是形成钝化膜的关键元素，这层致密的氧化膜能有效阻止基体金属被进一步腐蚀，赋予了Alloy 31优异的抗均匀腐蚀能力。

钼（Mo）：含量约为6.0-7.0%。高含量的钼极大地增强了合金抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，使其在含有氯离子的环境中表现尤为突出。

氮（N）：含量约为0.15-0.25%。氮的加入是点睛之笔。它不仅显著提高了合金的强度和抗点蚀性能，还能进一步稳定奥氏体结构，减少有害金属间相的析出风险。

铜（Cu）：含量约为1.0-1.4%。铜的加入提升了合金在硫酸等非氧化性介质中的耐腐蚀性。

铁（Fe）：作为基体元素，含量约为余量，平衡了整个合金体系。

这种独特的成分组合，使Alloy 31的耐腐蚀性能介于超级奥氏体不锈钢和镍基合金之间，成为一种性价比极高的解决方案。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量材料承载能力的重要依据，Alloy 31在此方面表现强劲。

抗拉强度：Alloy 31的抗拉强度通常在650 MPa至850 MPa的范围内。这一高数值意味着材料在断裂前所能承受的最大拉力非常可观，保证了结构件在重载下的安全性。

屈服强度：其规定非比例延伸强度（Rp0.2）通常不低于310 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点，Alloy 31较高的屈服强度使其在服役过程中能够更好地抵抗变形，保持形状稳定性。

硬度：Alloy 31的硬度值，对于退火态材料，其布氏硬度（HBW）一般不超过250，而洛氏硬度（HRB）通常在90以下。这个硬度水平表明材料兼具良好的强度和适中的加工性能，便于进行冷弯、切割等成型操作。

延伸率：其断后延伸率通常可达到35%以上。这一优异的塑性指标意味着材料在断裂前能产生较大的变形，能够有效吸收能量，避免脆性断裂，提高了设备和结构的安全裕度。

三、 主要物理性能参数

物理性能是进行结构设计和选型时必须考虑的基础数据。

密度：Alloy 31的密度约为8.1 g/cm³。这一数值高于普通不锈钢，主要是由于其含有更高比例的镍、钼等重元素。在设备重量计算和成本估算时，这是一个重要的参考数据。

热膨胀系数：在20至100摄氏度的温度范围内，其平均线膨胀系数约为15.0 × 10⁻⁶ /K。了解这一点对于在温度变化环境中工作的设备（如热交换器）的设计至关重要，可以有效预估热应力。

导热性：其热导率相对较低，在100摄氏度时约为11.5 W/(m·K)。这一特性在设计传热设备时需要特别注意。

四、 主要执行标准规范

为了确保材料的质量和互换性，Alloy 31的生产和验收遵循一系列国际和行业标准。

材料标准：

美国ASTM/ASME标准：常见的板材、带材标准为ASTM B625、B676；管材标准为ASTM B622、B829；棒材标准为ASTM B574。这些标准详细规定了材料的化学成分、力学性能、尺寸公差等要求。

欧洲EN标准：其材料牌号通常为1.4562。执行的标准可能包括EN 10088-5（用于腐蚀性环境的钢）等。

德国DIN标准：对应的材料代号为DIN W.Nr. 1.4562。

产品形式标准：除了材料本身的标准，针对不同形态的产品，如无缝管、焊接管、板材、棒材等，都有相应的ASTM或EN产品标准来规范其制造和检验流程。

总结

综上所述，Alloy 31合金通过其高铬、钼、氮的协同作用，实现了无与伦比的耐点蚀、缝隙腐蚀性能以及高强度。其抗拉强度超过650兆帕，屈服强度不低于310兆帕，密度为8.1克每立方厘米，同时保持了良好的塑性和加工性。遵循ASTM、EN等严格的国际标准，确保了其质量的可靠性与一致性。这使得Alloy 31成为处理高温、高浓度氯化物、酸性介质等极端腐蚀环境的首选材料之一，在化工流程、烟气脱硫、海水淡化及纸浆生产等行业中发挥着不可替代的作用。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21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。