Incoloy 800H
Incoloy 800H(N08810)概述:
Incoloy 800H是一种含碳、铝、钛、硅、锰以及限量(Al+Ti)的固溶态高强度奥氏体镍-铁-铬合金,化学成分和 800 合金相似,与 800 合金的不同处是经过特殊的固溶处理(晶粒尺寸≥90µm/ASTM No.4)后,合金 800H 在 600℃ 以上的抗拉强度有显著的提高。
800H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。
800H合金从高温快冷后均处于奥氏体单项区,因此,使用状态为单一奥氏体组织。
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。
Incoloy 800H国内外对应牌号:
美国(ASTM) |
中国 |
美国 |
德国 |
英国 |
Incoloy 800H |
NS1102 |
N08810 |
W.Nr.1.4958 |
NA15(H) |
Incoloy 800H化学成分:
合金 |
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Cu |
Ti |
Al |
Fe |
Incoloy 800H |
0.05 |
≤1.50 |
≤1.00 |
≤0.030 |
≤0.015 |
19.0 |
30.0 |
≤0.75 |
0.15 |
0.15 |
38.0 |
Incoloy 800H物理性能:
密度 |
8.0g/cm3 |
熔点 |
1350-1400℃ |
Incoloy 800H在常温下合金的机械性能的最小值:
合金 |
抗拉强度 |
屈服强度 |
延伸率 |
800 |
450 |
180 |
35 |
Incoloy 800H具有以下特性:
1.在高达500℃的极高温的水性介质中具有出色的抗腐蚀性
2.很好的抗应力腐蚀的性能
3.很好的加工性
Incoloy 800H的金相结构:
Incoloy 800H为面心立方晶格结构。极低的碳含量和提高了的Ti:C 比率增加了结构的稳定性和最大的抗敏化性以及抗晶间腐蚀性。950℃左右的低温退火保证了细晶结构。
Incoloy 800H的耐腐蚀性:
Incoloy 800H能耐很多腐蚀介质腐蚀。其较高的镍含量使其在水性腐蚀条件具有很好的抗应力腐蚀开裂性能。高铬含量使之具有更好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性,但是在硫酸和盐酸中的耐腐蚀性有限。除了在卤化物有可能发生点腐蚀外,在氧化性和非氧化性盐中有很好的耐腐蚀性。在水、蒸气以及蒸汽、空气、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蚀性。
Incoloy 800H工艺性能与要求:
热加工
1、温度范围1200℃~950℃,冷却方式为水淬或快速空冷。
2、为得到最佳性能和抗蠕变性,热加工后要进行固溶处理。
3、材料可以直接送入已升温至1200℃的炉中,保温足够的时间后迅速出炉,在规定的温度范围进行热加工。当材料温度降到低于热加工温度时,需重新加热。
冷加工
1、加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行挑选。冷加工材料应为固溶热处理态,并且在冷加工量较大时应进行中间退火。
2、若冷加工量大于10%,则需要对工件进行二次固溶处理。
Incoloy800焊接工艺
适合采用任何传统焊接工艺与同种材料或其他金属焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊,其中脉冲电弧焊是首选方案。若采用手工电弧焊,推荐使用(Ar+He+H2+CO2)作为保护气体。
Incoloy 800H应用范围应用领域有:
1.硝酸冷凝器——耐硝酸腐蚀
2.蒸汽加热管——很好的机械性能
3.加热元件管——很好的机械性能
对于应用于高达500℃的环境,合金供货态为退火态。
Incoloy 800H的耐腐蚀性:
800H能耐很多腐蚀介质腐蚀。其较高的镍含量使其在水性腐蚀条件具有很好的抗应力腐蚀开裂性能。高铬含量使之具有更好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性,但是在硫酸和盐酸中的耐腐蚀性有限。除了在卤化物有可能发生点腐蚀外,在氧化性和非氧化性盐中有很好的耐腐蚀性。在水、蒸气以及蒸气、空气、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蚀性。
Incoloy800H 合金强化机理:
为了使 Incoloy800H 合金获得优异的耐腐蚀性能以及力学性能,需要加入多种合金化元素来提高合金的耐蚀性以及强化奥氏体基体。
1.固溶强化
Incoloy800H 合金的固溶强化是将 Fe、Cr 等合金元素添加到基体中使之形成单相奥氏体,而这些元素的原子半径与 Ni 均不相同,加入后会在晶体内产生畸变应力场,阻碍了位错的运动,从而提高合金的强度。因为 Ni 与 Fe、Cr 等元素可以形成无限固溶体,故奥氏体基体中能固溶入大量的 Fe、Cr 元素而不产生相变。
2.沉淀强化
沉淀强化在 Incoloy800H 合金中起着重要的作用,γ'相是 Incoloy800H 合金中重要的强化相,为 FCC 结构,与基体呈共格关系。实际情况下,γ'相中的 Ti原子常常替代部分 Al 原子位置形成 Ni3(Al,Ti)强化相。由于该相与奥氏体基体之间界面能较低,通常情况下 γ'增强相都能保持较高的组织稳定性[26]。此外,γ'相能够通过其对位错运动的交互Al、Ti 含量及固溶处理对 Incoloy800H 合金组织和性能的影响作用(绕过和切割粒子机制)来增强奥氏体基体,同时,γ'相固有的塑性避免了第二相作为裂纹萌生源头。
Incoloy 800H应用范围应用领域有:
1.硝酸冷凝器——耐硝酸腐蚀
2.蒸汽加热管——很好的机械性能
3.加热元件管——很好的机械性能
对于应用于高达500℃的环境,合金供货态为退火态。
研究了Incoloy 800h材料在高温高压下的性能在氢环境中服役约100千赫后的变化,研究结论这对石化企业制氢装置的长周期安全运行至关重要的参考和指导作用。
(1)力学性能测试结果表明,Incoloy 800h常在温暖的温度下具有良好的机械性能,但是在高温和短时间下具有低拉伸性能,主要是由于高温下碳化物沿晶界析出;
(2)宏观和金相检验结果表明,Incoloy800 h为正常奥氏体组织,高温导致晶界和晶内碳化物有不同程度的析出,未发现氢致显微组织损伤现象;
(3) INEOLOY 800 h具有优异的抗氢脆性能,长期高在高压氢环境中服役,不会发生氢腐蚀和氢致开裂等氢损伤;
(4)高温短时拉伸性能的恶化对材料的使用性能有影响,还需要进一步的研究。