Incoloy 800HT 800H不锈钢棒力学性能 成份固溶
以下是针对 Incoloy 800HT 和 Incoloy 800H 不锈钢棒的化学成分、力学性能及固溶处理工艺的详细解析,综合多个技术标准与行业数据整理而成:
材料牌号:Incoloy 800H镍基合金
美国牌号:NO8810
德国牌号:X2NiCrAlTi3220
一、Incoloy 800H(NO8810)镍基合金概述:
Incoloy 800H(NO8810)镍基合金合金中的Cr含量通常为15-25%,镍含量为30-45%,并含有少量的铝和钛。与Incoloy 800合金相比,碳的含量从小于等于0.1%,控制到0.05-0.1%,更好的提高了钢的强度。该合金具有较高的铬含量和足够的镍含量,所以有较高的耐高温腐蚀性能,在工业中应用较多。在氯化物、低浓度的NaOH水溶液中和高温高压水中,具有优良的耐应力腐蚀破裂性能,所以用于制造耐应力腐蚀破裂的设备。耐腐蚀性能优于一般奥氏体不锈钢,也优于Inconel 600合金;在制造耐腐蚀应力破裂设备中,又优于Inconel 600和Monel 400合金。
?? 一、化学成分对比
两种合金均为 Fe-Ni-Cr 固溶强化型高温合金,核心成分相似但关键元素存在差异,具体如下:
元素 | Incoloy 800H (UNS N08810) | Incoloy 800HT (UNS N08811) | 作用 |
---|---|---|---|
镍 (Ni) | 30.0–35.0% | 30.0–35.0% | 稳定奥氏体基体,提供高温耐蚀性 |
铬 (Cr) | 19.0–23.0% | 19.0–23.0% | 形成 Cr?O? 氧化膜,增强抗氧化性 |
铁 (Fe) | ≥22.0%(余量) | ≥22.0%(余量) | 基体元素,平衡成本与加工性 |
碳 (C) | 0.05–0.10% | 0.06–0.10% | 提高抗蠕变性(800HT 要求更严格) |
铝+钛 (Al+Ti) | 0.30–1.20% | ≥0.85% | 优化高温稳定性(800HT 要求更高) |
锰 (Mn) | ≤1.5% | ≤1.5% | 改善热加工性能 |
硅 (Si) | ≤1.0% | ≤1.0% | 杂质控制 |
关键区别:
碳含量:800HT 下限更高(0.06%),进一步抑制高温蠕变;
Al+Ti 总量:800HT 要求 ≥0.85%,提升晶界稳定性。
?? 二、力学性能(固溶退火态)
两种合金在固溶处理后均以低强度、高塑性状态交付,具体力学性能对比如下:
性能参数 | Incoloy 800H | Incoloy 800HT | 测试条件 |
---|---|---|---|
抗拉强度 (Rm) | ≥450 MPa(室温) | ≥450 MPa(室温) | ASTM B409/GB T2655 |
屈服强度 (RP0.2) | ≥180 MPa(室温) | ≥180 MPa(室温) | 同上 |
延伸率 (A5%) | ≥35% | ≥35% | 同上 |
高温抗拉强度 | ≈650 MPa(800℃) | ≈650 MPa(800℃) | |
蠕变断裂强度 | 较低(适用 ≤593℃) | 更高(适用 ≤982℃) | 800HT 优化 Al/Ti 比例 |
硬度 | ≤187 HBW | ≤187 HBW | 退火态 |
性能优势:
高温稳定性:在 500℃ 水性介质中耐腐蚀性优异,抗应力腐蚀开裂;
低温韧性:-196℃ 仍保持良好冲击韧性;
蠕变抗力:800HT 因高 C 和 Al/Ti 含量,在 800℃ 以上长期服役性能更优。
?? 三、固溶处理工艺
两种合金不可通过热处理强化,固溶处理是优化组织均匀性的核心步骤:
温度范围:
1050–1150℃(常规退火);
1121–1177℃(高温退火,ASTM 推荐)。
冷却方式:快速水冷或空冷,防止碳化物析出导致晶间腐蚀。
工艺目的:
溶解晶界碳化物(如 Cr??C?),恢复单相奥氏体结构;
消除冷加工应力,提升塑性(冷加工后需先退火再变形)。
注意事项:
避免在 538–760℃ 区间缓慢冷却,否则引发碳化物析出,降低耐蚀性;
热加工温度需 >871℃,冷加工前必须退火以防止“橘皮”表面。
?? 四、应用场景对比
基于成分与性能差异,两者适用领域有所区分:
合金类型 | 优势场景 | 典型应用 |
---|---|---|
Incoloy 800H | 中高温(≤593℃)腐蚀环境 | 硝酸冷凝器、蒸汽加热管 |
Incoloy 800HT | 超高温(≤982℃)蠕变敏感环境 | 窑炉构件、航空发动机管道、石化反应器 |
?? 五、使用限制与选型建议
耐腐蚀局限性:
不耐硫酸、盐酸,卤化物中可能发生点蚀;
硝酸、有机酸及海水环境中表现优异。
选型原则:
需抗蠕变 → 优先选 800HT(如高温管道);
常规高温腐蚀 → 800H 更具成本优势。
加工要点:焊接推荐 ERNiCr-3 焊丝,控制热输入防止热裂纹。
?? 总结
Incoloy 800H/HT 通过 “高镍铬基体+可控碳含量” 设计,平衡了高温强度与耐蚀性。800HT 因更严格的 C 与 Al/Ti 控制,在超高温抗蠕变领域不可替代,而 800H 适用于中高温腐蚀场景。固溶处理(1100℃±50℃ 快冷)是保障性能的核心工艺,需严格避免敏化温度区间。具体产品参数可参考 ASTM B409(棒材)或 GB/T 2655(国内标准)
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