墨钜特殊钢
板/棒/管/带/丝/锻件可定制
Multimet N155
上海
100

# Multimet N155 铁镍铬耐热合金 现货板材3-20mm 可零切 附报告
## 一、产品概述与适用范围
Multimet N155(UNS R30155)是一款铁镍铬基耐热合金,属于高温合金大类。该合金在650℃至1000℃范围内具有优异的抗高温氧化性能和高温强度,同时具备良好的抗热疲劳性能和抗燃气腐蚀能力。其典型牌号为Multimet N155,亦常被称为N-155合金。
核心优势包括:第一,在980℃以下具有稳定的高温强度,抗拉强度随温度升高下降缓慢;第二,抗氧化性能优异,在870℃空气中氧化增重率低(典型值<0.1mg/cm²·h);第三,具有良好的冷热加工性能,可进行锻造、轧制、冲压等多种成形工艺;第四,焊接性能良好,可采用常规熔焊方法进行连接;第五,抗热疲劳性能突出,适用于频繁温度循环工况。
该合金主要适用于高温结构件和耐热部件的制造,使用温度范围从室温至1000℃,特别推荐在700℃至950℃长期服役。适用于航空发动机、燃气轮机、工业炉窑、热处理设备等对高温强度和抗氧化性有严格要求的场景。
## 二、品牌与产地
本产品由上海墨钜特殊钢有限公司生产,产地中国上海。上海墨钜特殊钢有限公司拥有先进的特种冶炼与精密加工能力,配备真空感应熔炼(VIM)、电渣重熔(ESR)等高端设备,可实现对合金成分的精确控制。公司严格执行ASTM标准及GB/T国家标准,全流程工艺可追溯,每批次产品均附带原厂质保书。从原材料进厂到成品出厂,每个环节均经过严格检验,确保产品质量稳定可靠。
## 三、核心功能
Multimet N155合金的核心功能体现在以下方面:
第一,耐高温氧化功能。在900℃至1000℃的高温环境中,合金表面能形成致密的氧化铬膜(Cr₂O₃),有效阻挡氧气的进一步侵入。经测试,在980℃空气中暴露100小时后,氧化增重率低于0.15mg/cm²·h(典型值),远优于普通奥氏体不锈钢。
第二,高温强度保持功能。在700℃至950℃范围内,该合金仍能保持较高的抗拉强度和蠕变强度。例如在815℃时,抗拉强度仍可达350MPa以上(典型值),持久强度在1000小时条件下可达100MPa以上(典型值),适用于承受高温应力的结构件。
第三,抗热疲劳功能。由于合金具有较低的热膨胀系数(在20-1000℃范围内平均线膨胀系数约为15.5×10⁻⁶/℃)和良好的导热性(在900℃时热导率约为25W/m·K),在温度急剧变化的环境中不易产生热应力裂纹,适合用于频繁启停的加热元件和炉内构件。
第四,冷热加工适应性功能。该合金在固溶状态下具有良好的塑性,可进行冷轧、冷弯、冲压等冷加工;同时热加工窗口宽,热锻温度范围为980℃至1200℃,可进行锻造、轧制、热挤压等热成形工艺。加工后可通过固溶处理恢复组织均匀性。
## 四、技术特点
### 合金设计思路
Multimet N155的合金设计以铁镍铬为基体,通过添加钴(Co)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)等强化元素实现高温性能。其中,钴元素提高基体的固溶强化效果和抗高温软化能力;钼和钨通过固溶强化和碳化物(M₆C型)析出强化双重机制提升高温强度;铌元素促进碳化物(NbC)的弥散析出,增强晶界强度;铬元素保证抗氧化和抗腐蚀性能。镍含量控制在20%左右,以稳定奥氏体组织,防止高温下发生相变。
### 冶炼工艺
本产品采用真空感应熔炼(VIM)加电渣重熔(ESR)双联工艺生产。VIM工序在真空环境下熔化原料,有效去除气体(如氢、氧、氮)和挥发性杂质;ESR工序进一步净化钢液,改善凝固组织,降低偏析,提高致密度。该工艺路线确保合金纯度达到高标准,非金属夹杂物含量低,满足航空级应用要求。
### 热处理制度
标准热处理制度为固溶处理:加热至1150℃至1200℃,保温足够时间(依据截面尺寸,通常每25mm保温1小时),然后快速水淬或空冷。固溶处理后合金为单相奥氏体组织,碳化物完全溶解,获得最佳塑性和加工性能。对于需要更高高温强度的工况,可进行时效处理:在700℃至800℃保温4至16小时,然后空冷,使碳化物(M₆C、MC型)弥散析出,提升蠕变强度。
### 显微组织控制
固溶态组织为等轴奥氏体晶粒,晶粒度控制通常在4至7级(ASTM标准)。碳化物类型主要为M₆C(富含Mo、W)和MC(富含Nb),呈细小颗粒状均匀分布在晶界和晶内。通过控制固溶温度和时间,可避免晶粒粗化(禁止超过8级粗晶),同时防止δ相或σ相有害相的析出。电镜检测显示,碳化物尺寸通常在0.5至2μm之间,分布均匀。
### 无损检测及质量保证
每批板材均进行超声波探伤(UT)检测,按照ASTM A435或GB/T 2970标准执行,确保内部无裂纹、气孔、夹杂等缺陷。表面质量通过液体渗透检测(PT)检查,确保无表面裂纹和针孔。化学成分采用光谱分析(OES)和碳硫分析仪联合检测,确保元素含量在标准范围内。力学性能测试在室温及高温(如815℃)条件下进行,提供完整的拉伸、硬度及冲击数据。所有检测记录归档保存,实现从冶炼到成品的全流程可追溯。
## 五、应用领域
Multimet N155合金广泛应用于以下行业及部件:
航空发动机领域:用于制造燃烧室部件、火焰筒、加力燃烧室壳体、涡轮导向叶片和涡轮盘等高温关键件。
燃气轮机领域:用于制造燃烧室衬套、过渡段、喷嘴环、密封环等承受高温和热疲劳的部件。
工业炉窑领域:用于制造炉辊、辐射管、马弗罐、热电偶保护管、炉底板等高温结构件。
热处理设备领域:用于制造淬火夹具、料盘、料筐、风扇叶片等频繁温度循环部件。
石化行业:用于制造高温反应器内件、转化炉管支撑件、加热炉管支架等。
核电及能源领域:用于制造高温气冷堆中的部分耐热组件及余热回收系统部件。
## 六、产品详细参数
### 化学成分(wt%,典型值,以实际质保书为准)
碳(C):0.08-0.16;锰(Mn):1.00-2.00;硅(Si):0.40-0.80;磷(P):≤0.040;硫(S):≤0.030;铬(Cr):20.00-22.50;镍(Ni):19.00-21.00;钴(Co):18.50-21.00;钼(Mo):2.50-3.50;钨(W):2.00-3.00;铌+钽(Nb+Ta):0.75-1.25;氮(N):0.10-0.20;铁(Fe):余量。
### 力学性能(典型值,以实际质保书为准)
室温性能:抗拉强度≥760MPa;屈服强度≥350MPa;延伸率≥35%;硬度(HRB)≤100;冲击功(夏比V型缺口)≥60J。
高温性能(815℃测试):抗拉强度≥350MPa;屈服强度≥200MPa;延伸率≥30%。持久强度(815℃/1000h):≥100MPa。
### 物理性能(典型值)
密度:8.19g/cm³;熔点:1340-1390℃;热导率:在100℃时约12.5W/m·K,在900℃时约25W/m·K;电阻率:在20℃时约1.02μΩ·m;平均线膨胀系数:20-1000℃范围内约15.5×10⁻⁶/℃;弹性模量:在20℃时约200GPa。
### 耐腐蚀/高温性能
抗氧化性能:在980℃空气中暴露100小时,氧化增重率≤0.15mg/cm²·h(典型值);高温持久强度:815℃/1000h条件下≥100MPa(典型值);抗热疲劳性能:经过1000次循环(室温至900℃)后无宏观裂纹。
### 产品规格范围
现货板材:厚度3-20mm,宽度1000-2000mm,长度2000-6000mm。亦可根据需求提供棒材(直径10-200mm)、管材(外径10-200mm)、锻件(按图加工)及丝材(直径0.5-5.0mm)。可零切,最小起订量不限。
### 交货状态
固溶处理态(1150-1200℃水淬或空冷),表面经酸洗处理,去除氧化皮,表面粗糙度Ra≤3.2μm。如客户需要,可提供磨光表面或喷砂处理。
### 批次溯源码解读
批次溯源码编码规则示例:MJ-N155-202503-001-S01-3.0。其中,“MJ”代表上海墨钜特殊钢有限公司;“N155”代表牌号;“202503”代表生产年月(2025年3月);“001”代表该月炉号;“S01”代表热处理批号;“3.0”代表规格代码(厚度3.0mm)。客户可通过此编码向上海墨钜查询该批次的完整生产记录和检测数据,并索取原厂质保书(含化学成分、力学性能、探伤报告、尺寸检验报告等)。
## 七、注意事项
第一,避免在600℃至700℃区间长期服役。在该温度范围内,合金可能析出σ相(一种硬脆的金属间化合物),导致塑性和韧性下降,增加脆性断裂风险。如必须在此区间使用,建议进行稳定化处理或缩短检修周期。
第二,禁止在含硫或含氯的高温环境中使用。在高温下,硫和氯会加速合金的腐蚀,形成低熔点共晶物,导致灾难性氧化或晶间腐蚀。若介质中含硫(如高硫燃料燃烧气氛),建议选用更高铬或含稀土元素的改进型合金。
第三,焊接后必须进行固溶处理(如结构允许)。焊接热影响区可能产生碳化物析出和晶粒长大,降低高温性能。焊后固溶处理可恢复组织均匀性,消除焊接应力。对于无法进行固溶处理的薄板结构,建议采用低热输入焊接工艺并控制层间温度(≤150℃)。
第四,冷加工硬化显著,中间退火不可省略。该合金冷加工硬化速率较高,冷变形量超过15%后需进行中间退火(固溶处理)以恢复塑性。禁止在未退火的情况下进行连续大变形加工,否则可能导致边缘开裂或表面裂纹。
第五,表面划伤和凹坑需严格避免。表面损伤在高温服役中可能成为应力集中源,加速疲劳裂纹萌生。特别是用于燃气轮机或航空发动机的部件,表面粗糙度应控制在Ra≤1.6μm,且不得有深度超过0.1mm的划痕。
第六,热处理时禁止使用含硫或含氯的保护气氛。在固溶处理或时效处理过程中,若使用含硫、氯或卤化物的气氛,合金表面可能发生腐蚀,形成表面缺陷。推荐使用高纯氩气、氢气或真空环境(真空度≤10⁻²Pa)。
## 八、存储与运输指南
### 存储环境要求
板材应存放在干燥、通风的室内仓库中,环境温度控制在-10℃至40℃之间,相对湿度上限为60%。地面需铺设木质垫板或橡胶垫,严禁直接接触水泥地面或金属地面。禁止与酸、碱、盐类化学品、重金属粉末、活性金属(如铝粉、镁粉)等混存,以免发生电化学腐蚀或化学反应。存储区域应远离热源和明火。
### 包装规范
板材采用多层包装:内层使用防锈纸或气相防锈膜(VCI)包裹,中层使用塑料薄膜密封,外层根据板材尺寸选用木箱或高强度编织袋。对于厚度小于5mm的薄板,木箱内需加装泡沫衬垫以防止运输中相互摩擦。每包内放置干燥剂(硅胶或蒙脱石),干燥剂用量按每立方米空间不少于200g配置。包装外标注“防潮”、“勿压”、“易碎”等标识。
### 运输注意事项
运输过程中板材应平放固定,使用尼龙绑带或柔性吊带进行捆扎,禁止使用钢丝绳直接接触板材表面,以免造成压痕或划伤。车辆需配有防雨篷布,禁止露天运输或暴晒。吊装时使用专用吊具,保持平稳,禁止抛掷、翻滚或拖拽。多层堆放时,层间需加垫木条或橡胶垫,总高度不超过1.5米。
### 明确禁止行为
禁止与腐蚀性物质(如酸、碱、盐溶液)混放;禁止露天存放(即使有雨布遮盖);禁止踩踏、抛掷或用尖锐物体撞击板材表面;禁止在包装破损状态下长期存放。
## 九、加工操作规范
### 切割
推荐采用等离子切割或带锯切割。等离子切割参数:电流200-400A(依据板厚),切割速度500-1500mm/min,使用氩气或氮气作为保护气体。带锯切割:锯条齿距4-6TPI(每英寸齿数),切割速度20-40m/min,进给量0.05-0.15mm/齿。激光切割也可使用,但需注意热影响区控制,推荐使用光纤激光,功率≥3kW。水刀切割适用于厚度≤10mm的板材,可避免热影响区。
注意事项:切割后边缘需使用砂轮机打磨去除氧化皮和毛刺,打磨深度不小于0.5mm。禁止使用普通砂轮片(如氧化铝砂轮),推荐使用碳化硅或金刚石砂轮片,以防止砂轮颗粒嵌入板材表面造成污染。切割边缘圆角半径不小于1mm,以减少应力集中。
### 焊接(适用时)
推荐焊接方法:钨极氩弧焊(TIG)或熔化极氩弧焊(MIG)。填充金属推荐使用同材质焊丝(如ERNiCrCo-1或ERN155),直径1.6-3.2mm。焊接电流:TIG焊时80-180A(直流正接);MIG焊时150-250A(直流反接)。焊接电压:TIG焊10-18V;MIG焊20-30V。焊接速度:100-300mm/min。层间温度控制在150℃以下,推荐使用红外测温仪监控。保护气体:高纯氩气(纯度≥99.99%),流量15-25L/min。对于厚板(>10mm),可添加氦气(氩气+30%氦气)以提高熔深。
焊后热处理要求:对于厚度大于5mm的构件,焊后需进行固溶处理(1150-1200℃保温,水淬或空冷)以消除应力并恢复组织性能。如无法进行固溶处理,则需进行去应力退火(700-800℃保温2-4小时,炉冷至300℃以下空冷)。
注意事项:焊接前需彻底清洁焊接区域,去除油污、水分、氧化皮。焊接过程中保持短弧,避免产生飞溅。禁止使用含硫或含氯的焊剂和清洗剂。焊接接头设计应避免尖锐缺口,推荐U型或V型坡口,钝边不小于1mm。
详细操作示意图及参数表请向上海墨钜索取说明书。
### 热处理
固溶处理:加热温度1150-1200℃,保温时间按截面厚度每25mm不少于1小时计算。冷却方式:水淬(厚度≤10mm可空冷)。时效处理(如需提高高温强度):加热温度700-800℃,保温时间4-16小时,冷却方式空冷。
注意事项:加热时需控制升温速率,一般不超过200℃/h,以防止热应力过大导致变形。炉内气氛推荐使用高纯氩气或真空(真空度≤10⁻²Pa)。禁止在氧化性气氛中长时间保温,以免形成过厚氧化皮。冷却时工件需均匀冷却,禁止局部急冷。
## 十、安装与维护建议
### 安装要点
连接件材质推荐选用同等级别或更高级别的高温合金(如Inconel 718或Hastelloy X),禁止使用碳钢或不锈钢螺栓,以免在高温下因热膨胀系数差异导致松动或应力腐蚀。密封垫片应选用无卤素材料(如石墨垫片、云母垫片),禁止使用含氯或含氟的聚四氟乙烯垫片,以防止高温下释放腐蚀性气体。安装完成后,应对焊缝和加工表面进行酸洗钝化处理(使用硝酸和氢氟酸混合液,注意安全防护),以恢复表面的致密氧化膜。清洁要求:安装前所有部件需用乙醇或丙酮擦拭,去除油污和指纹。
### 日常维护方法
清洁周期:根据使用环境,每3至6个月进行一次全面清洁。清洗剂推荐使用中性洗涤剂(pH值6-8)或专用不锈钢清洗剂,禁止使用含氯、含氟或含硫的清洁剂(如次氯酸钠、盐酸等)。清洗后用去离子水冲洗干净,并用软布擦干。对于高温服役后的部件,冷却后使用压缩空气吹扫表面粉尘和积碳,然后用软毛刷配合中性清洗剂清洗。防锈/防氧化处理:对于长期停用的设备,可在表面涂覆高温防氧化涂层(如铝基或硅基涂层),或采用气相防锈包装。
### 常见故障及解决方法
故障现象一:表面点蚀。可能原因:表面氯离子污染(如手汗、含氯清洁剂残留)或介质中含氯离子。解决方法:用去离子水彻底清洗,然后进行酸洗钝化处理;检查介质成分,必要时增加过滤或中和措施。
故障现象二:焊缝开裂。可能原因:焊接热输入过大导致热影响区晶粒粗化,或焊后未进行热处理导致残余应力过大。解决方法:优化焊接参数(降低电流、提高速度),控制层间温度;焊后进行固溶处理或去应力退火;对于已开裂的焊缝,打磨清除裂纹后重新焊接。
故障现象三:变形。可能原因:热处理或焊接过程中加热不均匀,或冷却速度过快导致热应力变形。解决方法:优化加热和冷却工艺,采用夹具固定;对于已变形的部件,可在固溶温度下进行热矫直,然后缓慢冷却。
## 十一、安全警示与应急处理
### 高温操作安全
进行高温操作(如热处理、焊接、热加工)时,操作人员必须佩戴耐高温手套(耐温≥400℃)、面罩(防热辐射)和阻燃服(如Nomex材质)。禁止在工件未冷却至室温前直接触碰,高温工件表面温度可达1000℃以上,接触会导致严重烧伤。现场必须配备干粉灭火器或二氧化碳灭火器,严禁使用水灭火,因为高温金属遇水可能引发蒸汽爆炸或加速氧化。工作区域设置警示标识和隔离带。
### 切割加工安全
进行等离子切割或激光切割时,操作人员必须佩戴遮光号合适的防护面罩(等离子切割推荐遮光号12-14,激光切割推荐遮光号8-10),防止弧光灼伤眼睛。现场需配备排烟系统,及时抽走切割产生的烟尘(含金属氧化物和臭氧),排烟口距切割点不超过1米。火花和熔渣需用防火毯或金属挡板隔离,防止引燃周围可燃物。禁止在易燃易爆环境中进行切割作业。
### 产品损坏或腐蚀后的应急处理
若发现产品出现严重腐蚀或损坏,应立即执行以下步骤:第一,停机隔离,切断介质源和电源,防止事故扩大;第二,人员撤离至安全区域,佩戴防护手套、护目镜和防护服;第三,泄漏介质(如酸、碱、盐溶液)需用中和剂(如碳酸氢钠溶液中和酸,稀醋酸中和碱)中和处理,然后用吸附材料(如蛭石、沙土)收集,不得直接排入下水道;第四,废弃物分类收集,腐蚀性废弃物属于危险废物(HW类),需交由有资质的危废处理单位处置;第五,受损部件需经检测评估后,决定修复或报废,禁止未经处理继续使用。
## 十二、联系我们索取具体说明书
如需详细的产品技术说明书(含操作示意图、焊接工艺参数包、热处理曲线图、常见问题解答等),请联系上海墨钜特殊钢有限公司曾先生:业务电话021-67898711,私人电话13472787990。我们将免费为您提供定制化的技术文档。
## 十三、购买建议
建议客户根据实际应用场景匹配产品牌号。Multimet N155适用于高温氧化环境,若使用温度超过1000℃或介质中含强腐蚀性成分(如含硫、氯),建议考虑更高等级的合金(如Hastelloy X或Haynes 230)。关键性能参数需核对:高温持久强度(815℃/1000h)、抗氧化增重率、热膨胀系数等。对于用于压力容器的部件,需确认产品通过相关认证(如ASME、船级社认证、NACE MR0175标准等)。建议客户核对上海墨钜原厂质保书,确认化学成分和力学性能数据。如需第三方验证,可要求提供SGS或BV出具的检测报告,以确保产品性能符合要求。对于备品备件,建议按照1:1.2的比例采购(即每10件正常使用件配2件备用件),以应对突发故障。
## 十四、价格标准
Multimet N155板材价格根据厚度、宽度、长度及采购数量有所不同。参考价格区间:厚度3-6mm板材,单价约180-280元/公斤;厚度8-20mm板材,单价约160-250元/公斤。棒材价格约200-350元/公斤(直径20-100mm)。以上价格为含税参考价,实际以订单确认为准。
批量折扣政策:采购量≥5吨,可享受5-12%折扣(具体比例依据牌号和规格协商);采购量≥10吨,折扣可提升至10-18%。小批量试样(单规格≤100公斤)需加价15-20%,以覆盖备料和检测成本。附加技术要求(如双认证、第三方检测报告、定制热处理)需另行报价。提示:具体报价请联系曾先生获取精确订单报价。
## 十五、服务与保障
### 质保期
自交付之日起12个月内,因材料内在质量缺陷(如非金属夹杂物超标、成分偏离标准、内部裂纹等)导致产品失效的,上海墨钜承诺免费更换或全额退款。
### 技术资料
随货提供中英文质保书一份,内容包含:化学成分分析报告、室温及高温力学性能数据、超声波探伤报告、尺寸检验报告。同时提供产品说明书、材料安全数据表(MSDS)及推荐加工工艺规程。
### 技术支持
提供24小时内远程技术指导(电话、邮件或视频)。如需现场服务,承诺48小时内安排工程师抵达客户现场,协助解决加工或使用中的技术问题。
### 检测服务
可安排SGS、BV等第三方检测机构对产品进行复检,常规检测项目(化学成分、力学性能、探伤)费用由上海墨钜承担。如需非常规检测(如高温持久、蠕变、腐蚀试验),费用另议。
### 备品保障
产品停产后五年内,仍可提供同质替代材料或定制加工服务,确保客户维修和备件需求不受影响。
### 售后响应
质量问题反馈后2小时内回复,48小时内出具初步解决方案。对于紧急问题,可启动绿色通道,优先处理。
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