Cr20Ni35耐热合金（百科）

Cr20Ni35是一种高镍奥氏体耐热合金，通常归类为铁镍基高温合金或特种不锈钢。它是一种在高温和腐蚀环境下性能优异的工程材料。

主要成分解析

Cr (铬) ~20%： 提供优异的高温抗氧化性和耐腐蚀性。铬在表面形成致密的Cr₂O₃氧化膜，是抗高温氧化的关键。

Ni (镍) ~35%： 稳定奥氏体组织，确保材料在高温下和常温下均无磁性，并具有高韧性和良好的抗蠕变能力。高镍含量也提供了对还原性介质和氯离子应力腐蚀的良好抵抗力。

Fe (铁) ~余量 (~45%)： 作为基体，降低成本，同时保持合金的结构强度。

通常还含有少量其他元素： 如碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、铝(Al)、钛(Ti)等，以进一步改善高温强度或加工性能。

核心特性

卓越的高温抗氧化和抗渗碳性：

这是其最突出的优点。在高温（通常可达1100°C以上）含碳气氛（如渗碳炉、转化炉）中，它能长时间抵抗氧化和阻止碳元素渗入材料内部，避免性能恶化。性能优于普通不锈钢（如304H, 309S）。

优异的高温强度与抗蠕变性：

在高温下能保持较高的强度，抵抗长时间载荷下的缓慢变形（蠕变）。适用于承受机械应力的高温部件。

良好的耐腐蚀性：

对多种氧化性和还原性腐蚀介质都有较好的抵抗力，包括许多有机酸、碱性溶液以及高温硫化环境。

稳定的奥氏体组织：

从室温到高温均为稳定的面心立方结构，无相变，因此具有：

良好的冷热加工性能和焊接性。

无磁性。

高低温韧性均好。

较高的热膨胀系数：

与普通碳钢相比，其热膨胀系数较高，在设计和与其他材料连接时（如与炉壳焊接）需要考虑热应力问题。

常见应用领域

热处理工业： 渗碳炉、退火炉、回火炉的辐射管、马弗罐、炉辊、料筐、风扇等关键部件。

石化与化工： 乙烯裂解炉管、转化炉管、高温热交换器、炉内构件。

工业加热： 燃烧室部件、高温夹具、托架。

核电与能源： 某些高温过热器、再热器管。

类似或相关牌号

国际通用牌号： 最接近且广泛应用的是 Alloy 800H (UNS N08810，约Cr21/Ni32/Fe余量)。Cr20Ni35可被视为与800H类似或在其成分范围内微调的材料。

中国牌号： 与此成分和性能相近的有 GH180、0Cr20Ni32AlTi（即800H的中国对应牌号）。

对比：

与 304H (Cr18Ni8) 相比： 镍含量高得多，高温强度和抗渗碳性显著提升。

与 310S (Cr25Ni20) 相比： 镍含量更高，抗还原性气氛和抗渗碳性更好，但抗氧化性略低于310S（因铬稍低）。

与纯镍合金（如Alloy 200/201）相比： 成本更低，抗氧化性更好，但在强还原性腐蚀介质中可能稍逊。

注意事项

加工与焊接： 可采用类似奥氏体不锈钢的工艺，但因其高温强度高，冷加工硬化倾向较强，需要更大的加工力。焊接性能良好，常用匹配焊材如ENiCrFe-3（Inconel 82焊条）或配套焊丝。

敏化与晶间腐蚀： 在特定温度区间（约500-800°C）长时间停留后，碳化物可能在晶界析出，导致晶间腐蚀敏感性增加。对于长期在高温下使用的部件，通常要求低碳版本或进行稳定化处理（添加Ti/Nb）。

总结来说，Cr20Ni35是一种专为极端高温和腐蚀环境设计的高性能合金，尤其在需要同时抵抗氧化、渗碳和保持结构强度的工业炉领域，是不可或缺的关键材料。 在实际采购和应用时，建议参考具体的材料标准（如ASTM B407, GB/T 15062等）和技术数据表。