0Cr20Ni32Fe高温合金板【百科】

0Cr20Ni32Fe高温合金板百科

1. 概述

0Cr20Ni32Fe是一种经典的铁镍基奥氏体耐热合金，在国际上通常对应Incoloy 800系列合金。该合金通过高比例的镍、铬含量，并添加钛、铝等稳定化元素，在高温环境下展现出优异的抗氧化、抗渗碳性能及良好的力学强度与加工特性。它作为一类重要的工程材料，广泛应用于石油化工、能源动力、航天等领域中承受高温及复杂介质腐蚀的部件。

2. 材料牌号与标准

中国牌号：0Cr20Ni32Fe (旧牌号)，其成分与性能符合相关国标及行业标准。

相近牌号：在国际上，其最直接对应的是Incoloy 800（美国UNS N08800）。此外，与之成分和性能相似的还有Incoloy 800H (UNS N08810，具有更高碳含量和晶粒度控制以提升持久强度) 和Incoloy 800HT (UNS N08811，进一步优化了钛、铝含量，提升高温稳定性)。

主要标准：其生产与验收常遵循ASTM B409（板、带材）、ASTM B564（锻件）等国际通用标准，以及相应的国标（GB）或航标（HB）。

3. 化学成分特点

该合金的化学成分设计是其性能的基础：

高铬（~20%）：提供了卓越的抗氧化和抗热腐蚀能力，能在高温下形成致密且附着性好的Cr₂O₃保护膜。

高镍（~32%）：保证了奥氏体组织的稳定性，赋予合金优良的耐还原性介质腐蚀、抗应力腐蚀开裂性能，并提升了高温下的组织稳定性和蠕变强度。

铁（余量）：作为基体，降低了成本的同时，与镍、铬协同作用。

钛、铝（微量添加）：形成弥散分布的强化相（如γ'相），并通过形成稳定的碳化物（TiC），有效固定碳，减少铬的碳化物在晶界析出，从而改善高温长期性能和组织稳定性。

低碳控制：限制了有害碳化物的过量形成，有助于保持良好的焊接性和成形性。

4. 主要性能

高温抗氧化与抗渗碳：在600℃至1100℃的范围内，能有效抵抗空气、燃烧废气等氧化性气氛，以及在渗碳性气氛（如裂解炉）中抵抗碳的侵入，防止材料脆化。

良好的高温强度：在600℃以上仍能保持较高的持久强度和蠕变抗力，适用于承受应力的高温部件。

优异的耐腐蚀性：对多种酸性介质（如硝酸、有机酸）、碱性溶液以及水介质（包括高温高压水）具有良好耐蚀性，尤其耐应力腐蚀开裂性能优于普通奥氏体不锈钢。

加工与焊接性能：具有良好的冷、热加工性能，可通过常规工艺进行轧制、锻造和冲压。焊接性能优良，可采用钨极惰性气体保护焊、金属极惰性气体保护焊等多种方法焊接，焊后一般无需热处理。

5. 典型应用领域

凭借其综合性能，0Cr20Ni32Fe合金板材在以下关键领域扮演重要角色：

石油化工：乙烯裂解炉管、转化炉管、辐射管、炉内构件；化肥厂的转化炉、废热锅炉管道。

能源与动力：核电蒸汽发生器传热管、过热器管；火力发电厂的高温过热器、再热器管；垃圾焚烧炉的热交换部件。

冶金与热处理工业：退火炉罩、辐射管、渗碳炉罐、高温输送带。

航空航天：发动机某些高温部件、热交换器。

其他工业：用于制造高温盐浴炉、玻璃工业模具及支撑件等。

6. 热处理与加工要点

固溶处理：典型的热处理工艺为在1100℃~1170℃进行固溶处理，随后快速冷却（如水淬）。此过程旨在溶解合金中析出的碳化物和其他相，获得均匀的过饱和奥氏体固溶体，优化耐腐蚀性和室温塑性。

冷加工与去应力：冷加工后，为消除内应力并保持耐蚀性，可在约900℃进行低温退火。

焊接注意事项：焊接时应使用相匹配或更高级别的焊材（如Inconel 82/617焊丝），并控制热输入，避免在敏感温度区间停留过久导致晶间腐蚀倾向增加。

总结

0Cr20Ni32Fe（Incoloy 800）高温合金板是一种性能均衡、久经工程考验的材料。它在高温强度、抗氧化抗渗碳以及综合耐腐蚀性之间取得了良好平衡，且加工制造相对便利。这使得它在涉及高温、复杂腐蚀环境的现代工业装备中，成为一种不可替代的关键材料，持续服务于对可靠性和耐久性要求极高的场合。