N08811（UNS N08811）是一种奥氏体镍-铁-铬高温合金，属于Incoloy 800系列改进型材料，对应牌号包括Incoloy 800H。该合金通过添加铝、钛等元素形成稳定碳化物，在高温环境下展现出优异的力学性能和抗腐蚀特性，广泛应用于能源化工、核能工程等高温腐蚀环境。本文系统阐述其成分特征、综合性能及典型工业应用。
元素 | 含量范围 | 功能作用 |
Ni | 30.0-34.0% | 稳定奥氏体结构，提升高温强度 |
Cr | 19.0-23.0% | 形成致密Cr₂O₃氧化膜 |
Fe | 余量 | 基体强化元素 |
Al+Ti | 0.85-1.20% | 形成γ'相强化，控制碳化物形态 |
C | 0.05-0.10% | 提高高温蠕变抗力 |
元素 | Si | Mn | S | P | Cu |
含量 | 1.0 | 1.5 | 0.015 | 0.03 | 0.75 |
性能指标 | 数值 |
密度 (20℃) | 7.95 g/cm³ |
熔点范围 | 1350-1400℃ |
热膨胀系数 (20-1000℃) | 14.6×10⁻⁶/℃ |
热导率 (100℃) | 11.5 W/(m·K) |
电阻率 (20℃) | 1.03 μΩ·m |
参数 | 典型值 |
抗拉强度 | ≥520 MPa |
屈服强度 | ≥205 MPa |
延伸率 | ≥30% |
硬度 (HB) | ≤200 |
合金牌号 | 抗拉强度 (MPa) | 屈服强度 (MPa) |
N08811 | 380 | 240 |
304H不锈钢 | 220 | 140 |
腐蚀类型 | 耐受等级 | 适用温度范围 |
高温氧化（空气） | 优异 | ≤1100℃ |
渗碳/渗氮 | 优良 | 850-1050℃ |
硫化氢腐蚀 | 良好 | ≤550℃ |
熔盐腐蚀 (NaCl+KCl) | 中等 | ≤700℃ |
应力腐蚀开裂：在含Cl⁻溶液中临界应力强度因子KISCC达35 MPa√m
循环氧化：1000℃下100次热循环后氧化增重<2 mg/cm²
渗碳速率：927℃渗碳环境中比304不锈钢低60%
乙烯裂解炉管（设计温度850-1050℃）
制氢转化器集合管
高温重整装置内构件
第四代核反应堆中间换热器
乏燃料后处理设备
高温气冷堆氦气管道
垃圾焚烧发电厂二噁英分解反应器
煤化工合成气冷却器
航空航天发动机尾喷管衬套
锻造温度：1150-900℃（终锻温度≥900℃）
热轧压下率：≥50%
推荐方法：GTAW（氩弧焊）
焊材选择：ERNiCr-3或ERNiFeCr-1
焊后处理：850-900℃稳定化退火
N08811合金通过优化的成分设计实现了高温强度与耐蚀性的最佳平衡，其1000℃下的持久强度达到传统奥氏体钢的3倍以上。在新能源装备向超高温、长周期运行发展的趋势下，该材料在先进热交换系统、催化反应器等关键部位的应用将持续扩展。后续研究建议关注其长期服役后的组织演变规律及寿命预测模型开发。
参考文献
[1] ASTM B409-14 标准规范
[2] 《高温合金手册》（第三版），冶金工业出版社
[3] NACE MR0175 抗硫化物应力腐蚀标准
