Incoloy 800HT 800H不銹鋼棒力學性能 成份固溶
以下是針對 Incoloy 800HT 和 Incoloy 800H 不銹鋼棒的化學成分、力學性能及固溶處理工藝的詳細解析,綜合多個技術標準與行業數據整理而成:
材料牌號:Incoloy 800H鎳基合金
美國牌號:NO8810
德國牌號:X2NiCrAlTi3220
一、Incoloy 800H(NO8810)鎳基合金概述:
Incoloy 800H(NO8810)鎳基合金合金中的Cr含量通常為15-25%,鎳含量為30-45%,并含有少量的鋁和鈦。與Incoloy 800合金相比,碳的含量從小于等于0.1%,控制到0.05-0.1%,更好的提高了鋼的強度。該合金具有較高的鉻含量和足夠的鎳含量,所以有較高的耐高溫腐蝕性能,在工業中應用較多。在氯化物、低濃度的NaOH水溶液中和高溫高壓水中,具有優良的耐應力腐蝕破裂性能,所以用于制造耐應力腐蝕破裂的設備。耐腐蝕性能優于一般奧氏體不銹鋼,也優于Inconel 600合金;在制造耐腐蝕應力破裂設備中,又優于Inconel 600和Monel 400合金。
?? 一、化學成分對比
兩種合金均為 Fe-Ni-Cr 固溶強化型高溫合金,核心成分相似但關鍵元素存在差異,具體如下:
元素 | Incoloy 800H (UNS N08810) | Incoloy 800HT (UNS N08811) | 作用 |
---|---|---|---|
鎳 (Ni) | 30.0–35.0% | 30.0–35.0% | 穩定奧氏體基體,提供高溫耐蝕性 |
鉻 (Cr) | 19.0–23.0% | 19.0–23.0% | 形成 Cr?O? 氧化膜,增強抗氧化性 |
鐵 (Fe) | ≥22.0%(余量) | ≥22.0%(余量) | 基體元素,平衡成本與加工性 |
碳 (C) | 0.05–0.10% | 0.06–0.10% | 提高抗蠕變性(800HT 要求更嚴格) |
鋁+鈦 (Al+Ti) | 0.30–1.20% | ≥0.85% | 優化高溫穩定性(800HT 要求更高) |
錳 (Mn) | ≤1.5% | ≤1.5% | 改善熱加工性能 |
硅 (Si) | ≤1.0% | ≤1.0% | 雜質控制 |
關鍵區別:
碳含量:800HT 下限更高(0.06%),進一步抑制高溫蠕變;
Al+Ti 總量:800HT 要求 ≥0.85%,提升晶界穩定性。
?? 二、力學性能(固溶退火態)
兩種合金在固溶處理后均以低強度、高塑性狀態交付,具體力學性能對比如下:
性能參數 | Incoloy 800H | Incoloy 800HT | 測試條件 |
---|---|---|---|
抗拉強度 (Rm) | ≥450 MPa(室溫) | ≥450 MPa(室溫) | ASTM B409/GB T2655 |
屈服強度 (RP0.2) | ≥180 MPa(室溫) | ≥180 MPa(室溫) | 同上 |
延伸率 (A5%) | ≥35% | ≥35% | 同上 |
高溫抗拉強度 | ≈650 MPa(800℃) | ≈650 MPa(800℃) | |
蠕變斷裂強度 | 較低(適用 ≤593℃) | 更高(適用 ≤982℃) | 800HT 優化 Al/Ti 比例 |
硬度 | ≤187 HBW | ≤187 HBW | 退火態 |
性能優勢:
高溫穩定性:在 500℃ 水性介質中耐腐蝕性優異,抗應力腐蝕開裂;
低溫韌性:-196℃ 仍保持良好沖擊韌性;
蠕變抗力:800HT 因高 C 和 Al/Ti 含量,在 800℃ 以上長期服役性能更優。
?? 三、固溶處理工藝
兩種合金不可通過熱處理強化,固溶處理是優化組織均勻性的核心步驟:
溫度范圍:
1050–1150℃(常規退火);
1121–1177℃(高溫退火,ASTM 推薦)。
冷卻方式:快速水冷或空冷,防止碳化物析出導致晶間腐蝕。
工藝目的:
溶解晶界碳化物(如 Cr??C?),恢復單相奧氏體結構;
消除冷加工應力,提升塑性(冷加工后需先退火再變形)。
注意事項:
避免在 538–760℃ 區間緩慢冷卻,否則引發碳化物析出,降低耐蝕性;
熱加工溫度需 >871℃,冷加工前必須退火以防止“橘皮”表面。
?? 四、應用場景對比
基于成分與性能差異,兩者適用領域有所區分:
合金類型 | 優勢場景 | 典型應用 |
---|---|---|
Incoloy 800H | 中高溫(≤593℃)腐蝕環境 | 硝酸冷凝器、蒸汽加熱管 |
Incoloy 800HT | 超高溫(≤982℃)蠕變敏感環境 | 窯爐構件、航空發動機管道、石化反應器 |
?? 五、使用限制與選型建議
耐腐蝕局限性:
不耐硫酸、鹽酸,鹵化物中可能發生點蝕;
硝酸、有機酸及海水環境中表現優異。
選型原則:
需抗蠕變 → 優先選 800HT(如高溫管道);
常規高溫腐蝕 → 800H 更具成本優勢。
加工要點:焊接推薦 ERNiCr-3 焊絲,控制熱輸入防止熱裂紋。
?? 總結
Incoloy 800H/HT 通過 “高鎳鉻基體+可控碳含量” 設計,平衡了高溫強度與耐蝕性。800HT 因更嚴格的 C 與 Al/Ti 控制,在超高溫抗蠕變領域不可替代,而 800H 適用于中高溫腐蝕場景。固溶處理(1100℃±50℃ 快冷)是保障性能的核心工藝,需嚴格避免敏化溫度區間。具體產品參數可參考 ASTM B409(棒材)或 GB/T 2655(國內標準)
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