Cr20Ni30合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

Cr20Ni30合金全面百科解析

Cr20Ni30合金，作为一种经典的镍铬系高温合金，以其优异的抗氧化性、良好的高温强度和出色的耐腐蚀性能而闻名。它通常被归类为一种固溶强化型铁镍基合金，在高温环境下表现稳定，被广泛应用于工业加热、热处理、化工及航空航天等领域。以下将从多个关键指标对其进行深入解析。

一、 合金成分解析

Cr20Ni30的牌号名称直接揭示了其两大核心元素：铬 和 镍 的近似含量。

核心元素：

铬：含量通常在20%左右。铬是赋予合金抗氧化和耐腐蚀能力的关键元素。它在高温下能在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜，有效阻止内部金属被进一步氧化和腐蚀介质侵蚀。

镍：含量约为30%。镍是稳定奥氏体相结构的核心元素，确保了合金在从低温到高温的广泛范围内具有稳定的面心立方结构。这不仅提供了良好的韧性和塑性，还显著提升了合金的耐还原性介质腐蚀的能力，并增强了高温下的抗蠕变性能。

其他关键元素与杂质控制：

铁：作为基体元素，构成了合金的剩余部分，平衡了成本与性能。

碳：含量被控制在较低水平。过高的碳会在高温下与铬形成碳化铬，析出于晶界，导致“敏化”，降低晶间腐蚀抗力。因此，标准中对碳含量有严格上限。

锰、硅：通常作为脱氧剂和有益元素存在，但含量也受到限制，以防对热加工性或韧性产生不利影响。

磷、硫：被视为有害杂质，它们的含量被压至极低水平，以防止在晶界偏聚，引起热脆性或恶化焊接性能。

成分特点总结： Cr20Ni30的成分设计以高铬镍为基础，通过严格控制碳和杂质元素，实现了抗氧化、耐腐蚀与良好综合力学性能的平衡。

二、 力学性能指标

力学性能，特别是高温力学性能，是Cr20Ni30合金的核心价值所在。

抗拉强度：
该合金在室温下的抗拉强度典型值一般在550 MPa至650 MPa的范围内。这一强度水平表明它具有足够的承载能力。然而，其真正的优势在于高温强度保持率。在800°C至1000°C的高温环境下，许多钢材会急剧软化，而Cr20Ni30仍能保持相当比例的强度，这是其作为耐热材料的根本。

屈服强度：
室温下的屈服强度通常在240 MPa至350 MPa之间。屈服强度代表了材料开始发生永久变形的应力门槛。对于在高温下承受载荷的部件（如炉辊、辐射管），足够高的高温屈服强度至关重要，可以防止在长期服役过程中因自重或工作应力而产生过量的蠕变变形。

硬度：
Cr20Ni30合金在固溶退火状态下的硬度通常较低，布氏硬度值约在150至180 HB范围内，或洛氏硬度约80 HRB左右。这种适中的硬度意味着材料具有良好的冷成形性和机加工性。需要注意的是，硬度会随着冷加工而显著提高，但随之而来的是塑性的下降。

性能特点总结： Cr20Ni30并非以超高强度见长，而是以其在高温下卓越的强度与塑性的持久稳定性而著称。它在高温长期使用后不易脆化，抗热疲劳性能优良。

三、 物理性能指标

密度：
Cr20Ni30合金的密度较高，约为8.0克/立方厘米。这主要是由于其含有大量的镍元素。较高的密度意味着在相同体积下，该合金部件会比普通碳钢重，这是在结构设计时需要考虑的因素。

其他重要物理性能：

熔点： 其固相线温度约在1380°C至1420°C之间，这使得它能够胜任大多数高温应用场景。

热膨胀系数： 具有较高的热膨胀系数。这意味着在加热和冷却过程中，尺寸变化较为显著，在设计需要精确配合或存在热循环的部件时必须予以充分考虑。

导热性： 其导热率相对较低，低于碳钢。这既是优点也是缺点：优点是作为加热元件时，热量不易散失；缺点是在作为结构件时，可能导致部件内部温差大，产生较大的热应力。

四、 执行标准指标

Cr20Ni30是一种通用称谓，在不同国家和标准体系下，有其对应的具体牌号和规范。掌握其标准牌号是进行材料采购和验收的关键。

中国标准：
在中国国家标准中，与之对应的最常见牌号是GH3030。该标准对化学成分、力学性能、尺寸偏差等均有明确规定。

美国标准：

UNS编号： UNS N08020，但需注意这与“20号合金”成分有差异，需具体核对。

ASTM标准： 在ASTM B163、B167等标准中，有对其管材、棒材的详细规定。其常见商业牌号如Incoloy 800H，虽然成分相近，但具体要求和应用侧重点有所不同，需仔细区分。

国际/欧洲标准：

DIN标准： 德国标准中有类似牌号，如1.4876。

EN标准： 欧洲标准如EN 10095中也规定了类似的耐热钢及合金牌号。

标准使用要点： 在实际工程应用中，绝不能仅凭“Cr20Ni30”这个名称来采购材料。必须依据设计文件或使用条件，指明具体的标准体系和牌号，例如“ASTM B163 UNS N08020”或“GB/T GH3030”，以确保材料完全符合所有技术指标要求。

总结与应用

Cr20Ni30合金凭借其均衡的化学成分（20%Cr，30%Ni），实现了优异的高温抗氧化性、良好的高温强度和耐多种介质腐蚀的能力。其力学性能表现为中等的室温强度但卓越的高温持久性能，物理性能上具有高密度、高膨胀和低导热的特点。它普遍用于制造工业炉的辐射管、马弗罐、炉辊、热交换器管以及航空发动机的某些部件。

在选择和使用该合金时，务必参考具体的执行标准，并充分考虑其在高温下的热膨胀和热应力问题，方能最大化地发挥其性能优势，确保设备的长寿命安全运行。

希望这篇详细的解析能对您有所帮助。请注意，文中数据为典型值，具体应用时请以最新官方标准或材料供应商提供的技术数据表为准。

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）

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。