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Cr20Ni80合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

Cr20Ni80合金百科解析

Cr20Ni80，作为一种经典的镍铬系高温电热合金，以其优异的高温抗氧化性、良好的机械加工性能和稳定的电阻特性，在工业加热、冶金、家电及科研领域占据了不可替代的地位。本文将对它的化学成分、关键力学与物理性能指标以及执行标准进行系统性的解析。

一、核心化学成分

正如其名，Cr20Ni80的化学成分主要由铬（Cr）和镍（Ni）两种核心元素构成。

镍（Ni）：含量约为75.0% - 78.0%。镍是构成该合金奥氏体基体的核心元素，赋予了合金卓越的耐高温、耐腐蚀性能以及良好的延展性和可塑性。高镍含量是保证其在高温下长期稳定运行而不发生严重脆化的关键。

铬（Cr）：含量约为20.0% - 23.0%。铬的主要作用是在合金表面形成一层极其致密且附着力强的氧化铬（Cr₂O₃）保护膜。这层膜能有效阻隔氧气、硫等有害介质的进一步侵入，从而提供出色的高温抗氧化和抗渗碳能力。

微量元素与杂质控制：除了主元素外，标准对碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）等元素的含量有严格上限规定。例如，低碳含量有助于减少高温下碳化物的析出，避免晶间腐蚀和性能劣化。铁（Fe）作为不可避免的杂质，其含量通常被控制在极低水平（如＜1.0%），以确保镍铬合金性能的纯净和稳定。

这种精妙的成分搭配，使得Cr20Ni80在高温环境下既能“坚韧不摧”，又能“抵抗腐蚀”，成为理想的电热材料。

二、关键性能指标详解

1. 力学性能：抗拉强度与屈服强度

力学性能反映了材料在受力时抵抗变形和破坏的能力。

抗拉强度：指材料在拉伸试验中被拉断前所能承受的最大应力。对于退火状态的Cr20Ni80丝材或带材，其室温抗拉强度通常在≥650 MPa 级别。这个数值表明材料具有足够的坚固性，能够承受绕制、弯曲等加工过程中的机械应力而不发生断裂。

屈服强度：指材料开始产生明显塑性变形时的应力。Cr20Ni80的室温屈服强度一般在≥295 MPa 左右。这是一个重要的设计指标，意味着当施加的应力低于此值时，材料仅发生弹性变形，卸载后可恢复原状，保证了元件在支撑和固定状态下的尺寸稳定性。

需要特别注意的是，这些强度指标会随着温度的升高而显著下降。但在其常用工作温度范围内（通常可达1200℃），它仍能保持足以支撑自身结构的强度。

2. 物理性能：密度与硬度

密度：Cr20Ni80的密度约为8.40 g/cm³。这是一个重要的基础物理参数，用于计算元件的重量、进行热工设计以及成本核算。相较于许多钢铁材料，其密度较高，这也是高镍合金的一个典型特征。

硬度：硬度体现了材料抵抗局部压入（如划痕、压痕）的能力。Cr20Ni80在退火状态下的典型硬度值（维氏硬度HV）约为130 - 200。这个范围的硬度意味着材料既不过软（避免在安装使用中因磕碰变形），又具有良好的塑性，易于绕制成各种复杂的形状（如螺旋线、波形带）。硬度会受冷加工（如拉拔、轧制）和热处理状态的影响。

三、执行标准体系

为了确保Cr20Ni80合金材料的质量一致性和互换性，全球各地都建立了相应的技术标准。在中国，最为核心和常用的标准是：

中华人民共和国国家标准（GB/T）：

GB/T 1234-2012《高电阻电热合金》：这是最全面、最权威的标准。它详细规定了Cr20Ni80（牌号代号为6J20）的化学成分、电阻率、力学性能（包括抗拉强度、伸长率）、尺寸公差、外观质量及检验方法等所有关键技术要求。生产和采购双方均以此作为主要的验收依据。

除了国标，在一些特定行业或出口产品中，也可能参考其他国际或行业标准，例如：

美国材料与试验协会标准（ASTM）：如ASTM B344《镍铬及镍铬铁电加热合金》。

国际电工委员会标准（IEC）：如IEC 60240《电加热用镍铬铁合金元件》。

机械行业标准（JB/T）：如JB/T 2379《金属管状电热元件》，其中会引用到电热合金的材料要求。

总结

Cr20Ni80合金凭借其约20%铬和约80%镍的黄金配比，成功地将高强度、高硬度与出色的高温抗氧化性集于一身。其室温下≥650 MPa的抗拉强度和≥295 MPa的屈服强度，确保了元件的结构稳固性；8.40 g/cm³的密度是其材料本质的体现；而适中的硬度则为其优异的加工性能提供了保障。所有这些特性，都在GB/T 1234-2012等严格的执行标准框架下得到规范和验证，使其成为高温加热领域经久不衰的“功勋”材料。

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：

高温合金：

GH16、GH32、GH33、GH44、GH80A、GH90、GH93、GH113、GH128、GH132、GH141、GH145、GH159、GH536、GH600、GH605、GH625、GH652、GH738、GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH2026、GH2035A、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2696、GH2706、GH2747、GH2761、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、gh3007、GH3030、GH3039、GH3044、GH3128、GH3170、GH3230、GH3536、GH3600、GH3625、GH3652、GH4033、GH4037、GH4049、GH4080A、GH4090、GH4093、GH4098、GH4099、GH4105、GH4141、GH4133B、GH4145、GH4163、GH4169、GH4180、GH4202、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、GH4648、GH4698、GH4708、GH4710、GH4738、GH5188、GH5605、GH5941、GH6159、GH6783【MP159、Alloy L-605】、Rene 41、

耐蚀合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143、NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、NS335、NS336、NS337、NS341

Inconel英科耐尔：

Inconel600、 Inconel601、Inconel602 CA、Inconel617、Inconel625、Inconel686、Inconel690、Inconel693、 Inconel713C、Inconel718、inconel725、Inconel740、InconelX-750、Inconel751、Inconel783、Inconel825、Inconel706

N06600(2.4816)、N06601、N06625(2.4856)、N06617(2.4663)、N06690(2.4642)、N09706、N07718（2.4668）、N07725、N07750（2.4669）、N06686

Alloy 600、Alloy 601、Alloy 617、Alloy 625、Alloy 686、Alloy 690、Alloy 693、Alloy 718、Alloy 725、ALLOY X-750、ALLOY 751、ALLOY 783、

Incoloy因科洛伊：

Incoloy 20、Incoloy028、Incoloy 330、Incoloy718、Incoloy800、 Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Incoloy840、Incoloy890、IncoloyA-286、incoloy901、Incoloy903、Incoloy907、Incoloy909、Incoloy925、Incoloy926、Incoloy DS、Incoloy MA956

【Carpenter20Cb3】

N08020、N08800（1.4876、NCF800）、N08810（1.4958）、N08811（1.4959）、N08825（2.4858、NiCr21Mo）、S66286（1.4980）、N09901（2.4662）、N09925、N08926（1.4529、25-6MO）

Alloy 20、Alloy 800、Alloy 800H、Alloy 800HT、Alloy 825、Alloy 890、Alloy A-286、Alloy 903、【Alloy 907、Alloy 909、】Alloy 925、

NIMONIC尼孟镍克合金：

Nimonic 60、Nimonic 75、Nimonic 80A、Nimonic 81、Nimonic 86、Nimonic 90、Nimonic 93、Nimonic 105、Nimonic 115、Nimonic 263、Nimonic 901【Nimonic PE11、Nimonic PE16、Nimonic PK33】

Alloy 75、Alloy 80A(N07080)、Alloy 81、Alloy 86、Alloy 90、Alloy 105、Alloy 115、Alloy 263、Alloy 901、【Alloy PE11、Alloy PE16、Alloy PK33】

Hastelloy哈氏合金：

HastelloyC-22、 HastelloyC276、HastelloyC-276、Hastelloy B、 Hastelloy B-2、 Hastelloy B-3、HastelloyC、HastelloyC-4、Hastelloy C-59、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30、HastelloyG-35、HastelloyX 、HastelloyS、HastelloyN、Hastelloy D-205

N06022(2.4602、NiMo16Cr16Ti)、N10276、N10001、N10002、N10665（2.4617）、N10675（2.4600）、N06455（2.4610）、N06200、N06030、N06035、N06002、N06635

Alloy C-276、

Monel蒙乃尔合金：

Monel400、 Monel 401、monel404、 monelR405、 Monel K500 、NCu40-2-1、NCu28-1-1

N04400（2.4360）、N05500（2.4375）

Alloy 400、Alloy R405、Alloy K-500

Nickel纯镍合金：

N4、N6、Nickel200、Nickel201、Nickel270

N02200、N02201、

HAYNES海恩斯：

Haynes25（R30605）、Haynes188（R30188）、Haynes214、Haynes230（N06230）、Haynes 242、Haynes263、Haynes556（R30556）、Haynes 747、HAYNES HR-120(N08120)

精密合金：

1J06、1J12、1J13、1J16、1J22、1J27、1J30、1J31、1J32、1J33、1J34、1J36、1J38、1J403、1J46、1J50、1J51、1J52、1J54、1J65、1J66、 1J76、1J77、1J77C、1J79、1J79C、1J80、1J83、1J84、1J85、1J85C、1J87、1J87C、1J88、2J04、2J07、2J09、2J10、2J11、2J12、2J22、2J85、3J1、3J2、3J09、3J21、3J53、3J58、4J6、4J28、4J29 (F15)、4J32、4J33、4j34、4J36 (Invar36)、4J40、4J42、4J44、4J45、4J47、4J49、4J78、4J50、4J52 、4J54、6J8、6J11、6J12、6J13、6J20、6J22、6J40、1J117、RA330、RA333、Alloy31、254SMO （S31254）

HiperCo50、Hiperco27、NiTi、TiNi-01、TiNi-02、TiNi-03、TiNi-SS、Grade5、

进口合金：

Alloy59、Nitronic40（S21900）、Nitronic50（S20910）、nitronic60（S21800）、Stellite6、Stellite6B、Stellite12、Stellite20、Stellite21、UMCo50、MP35N(R30035)、Hymu80、

S39042（1.4539、N08904）、

N07001、15-5PH、15-7PH （1.4532）、17-4PH (1.4542)、17-7PH（1.4568）、2205、2507

K211、K213、K214、K401、K402、K403、K417G、K465、H29090、GH4751、

锆材 R60702

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）