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2.4856 高温合金冷轧板百科解析

发布:sonhooalloy 浏览:4960次

2.4856 高温合金冷轧板百科解析

概述
2.4856(国际常用牌号:Inconel 600 / UNS N06600 / NC15FE)是一种经典的镍-铬-铁基固溶强化型高温合金。其冷轧板形态通过冷轧工艺及后续热处理获得,兼具优异的耐高温、耐腐蚀性能以及良好的强度、成形性与表面光洁度,是极端环境核心材料的优选之一。

核心特性解析:

  1. 卓越的材料基础:

  2. 基体构成:(Ni ≥ 72%)为基,提供固有韧性和高温稳定性。

  3. 核心合金元素:(Cr 14-17%)赋予卓越的抗氧化和耐腐蚀能力;(Fe 6-10%)有效降低成本并贡献固溶强化。

  4. 微量优化元素: 严格控制(C ≤ 0.15%)、(Mn ≤ 1.0%)、(Si ≤ 0.5%)、(Cu ≤ 0.5%)、(S ≤ 0.015%)等,平衡加工性、强度与纯净度。

  5. 出众的耐环境性能:

  6. 高温抗氧化: 在空气环境中,可稳定服役于1100°C以下,表面形成致密Cr₂O₃保护膜。

  7. 耐腐蚀性广谱: 抗多种有机酸、强碱腐蚀;尤其擅长抵抗氯离子应力腐蚀开裂(SCC),在核电站纯水、高温苛性碱环境表现优异。

  8. 抗渗碳/氮化: 在渗碳性气氛中(如热处理炉)稳定性良好,优于多数不锈钢。

  1. 关键物理与力学性能:

  2. 密度: 约 8.47 g/cm³。

  3. 熔点: 1370°C - 1425°C。

  4. 热膨胀系数: 中等(13.3 μm/m·°C @ 20-100°C)。

  5. 热导率: 较低(14.9 W/m·K @ 100°C)。

  6. 冷轧态典型力学性能 (退火后):

  7. 抗拉强度 (Rm): ≥ 550 - 690 MPa

  8. 屈服强度 (Rp0.2): ≥ 240 - 410 MPa

  9. 延伸率 (A): ≥ 30 - 40%

  10. 硬度: 约 70-90 HRB (软态) 至 25-35 HRC (硬态,视冷轧变形量及热处理而定)。

  11. 冷轧板核心工艺特性:

  12. 高强度与加工硬化: 冷轧显著提升强度、硬度,但也导致剧烈加工硬化。后续成形需更大吨位设备。

  13. 尺寸精密与表面优异: 冷轧工艺可生产薄板(常见0.1mm至数毫米)、带材,尺寸精度高,表面光洁度好,减少后续加工量。

  14. 热处理关键性: 退火处理(典型870-980°C,快速冷却)消除应力、恢复塑性,是平衡强度与成形性的核心环节。固溶处理是主要强化手段。

  15. 焊接性良好: 适用于TIG、MIG、焊条电弧焊等多种工艺,焊后通常无需热处理(除非用于应力腐蚀严重环境)。需注意热影响区敏化风险。

  1. 应用领域 (冷轧板典型应用):

  2. 化工与石化: 耐腐蚀容器、换热器管板、反应器内构件、蒸馏塔填料。

  3. 热处理工业: 炉膛、马弗罐、料筐、辐射管(耐高温氧化/渗碳)。

  4. 核电领域: 蒸汽发生器传热管(历史上重要应用)、核反应堆配套设备。

  5. 航空航天: 发动机燃烧室部件、排气系统。

  6. 电子与半导体: 电子束蒸发舟、半导体制造设备部件。

  7. 其他: 强碱环境设备、食品加工设备、弹簧(利用其高弹性和耐蚀性)。

  8. 对比与选型考量:

  9. 对比不锈钢: 耐高温、耐腐蚀(尤其氯离子SCC)、高温强度远超304/316等奥氏体不锈钢,但成本更高。

  10. 对比更高端镍基合金 (如625/825): 成本相对较低,高温抗氧化性优秀,但耐还原性酸/局部腐蚀(如点蚀)能力不及含钼的625或含钼铜的825合金。

  11. 选型关键点:

  12. 明确服役环境: 温度、介质(成分、浓度、pH)、应力状态(是否存在SCC风险)。

  13. 加工可行性评估: 冷轧板强度高、硬度大,需评估后续切割、冲压、弯曲等工艺能力。

  14. 成本效益分析: 在满足性能要求前提下,考虑材料与加工总成本。

总结:
2.4856 (Inconel 600) 冷轧板凭借其出色的高温强度、广谱耐腐蚀性(尤其抗氯离子SCC)、良好的加工焊接性能,成为化工、能源、热处理及航空航天等领域应对高温、腐蚀挑战的经典可靠材料。理解其成分、性能边界、加工特性及适用场景,是成功应用的关键。

上海商虎有色金属有限公司 主要分类及代表性牌号

一、 镍基高温合金(应用最广泛)

常见国际牌号:

Inconel 系列: Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 (应用最广的航空发动机材料之一), Inconel X-750, Inconel 617, Inconel 738, Inconel 939, Inconel 740H

Hastelloy 系列: Hastelloy X, Hastelloy C-276, Hastelloy B-3 (更侧重耐腐蚀,但也具高温性能)

Waspaloy (典型涡轮盘/叶片材料)

Rene 系列: Rene 41, Rene 80, Rene 88DT, Rene N5 (先进单晶/粉末合金)

Udimet 系列: Udimet 500, Udimet 520, Udimet 720

Nimonic 系列: Nimonic 75, Nimonic 80A, Nimonic 90, Nimonic 105, Nimonic 115, Nimonic 263

Alloy 系列: Alloy 800H/HT, Alloy 825, Alloy 230

Haynes 系列: Haynes 230, Haynes 282, Haynes 214

Mar-M 系列: Mar-M 247 (铸造叶片), Mar-M 200, Mar-M 002

CMSX 系列: CMSX-4, CMSX-10 (单晶合金)

其他: IN-100, IN-713C, IN-738LC, IN-939, Nimonic PE16, RR1000, ME3, TMS 系列 (日本)

中国牌号 (GH系列):

变形合金: GH4169 (对应Inconel 718), GH3030, GH3039, GH3044, GH3128, GH3625 (对应Inconel 625), GH4099, GH4133, GH4141, GH4163, GH4738 (对应Waspaloy), GH5188 (对应Haynes 188,实为钴基), GH5605 (对应L605,实为钴基)

铸造合金: K403, K405, K406, K417, K417G, K418, K419, K423, K424, K438, K640 (司太立合金,钴基)

粉末合金: FGH4095, FGH4096, FGH4097, FGH4098, FGH4102

单晶合金: DD3, DD4, DD6, DD8, DD9, DD10, DD32, DD33, DD407

铁镍基高温合金(以铁、镍为主要基体)

常见国际牌号:

Incoloy 系列: Incoloy 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Incoloy 901, Incoloy 903, Incoloy 907, Incoloy 909, Incoloy 925, Incoloy MA956 (ODS合金)

Pyromet 系列: Pyromet CTX-1 (如A-286)

A-286 (Fe-25Ni-15Cr,应用广泛)

N155 (Multimet)

19-9 DL

中国牌号 (GH系列):

变形合金: GH2018, GH2036, GH2038, GH2130, GH2132 (对应A-286), GH2135, GH2136, GH2302, GH2747, GH2901 (对应Incoloy 901), GH2903, GH2907, GH2909, GH2984, GH3128 (实为镍基,常被归类讨论)

铸造合金: K213, K214

钴基高温合金

常见国际牌号:

Haynes 系列: Haynes 25 (L-605), Haynes 188, Haynes R-41 (实为镍基)

Stellite (司太立) 系列: Stellite 6B, Stellite 21, Stellite 31

Ultimet

FSX-414

MAR-M 509, MAR-M 302

E1, X-40, X-45, WI-52

中国牌号:

变形合金: GH5188 (对应Haynes 188), GH5605 (对应Haynes 25/L-605)

铸造合金: K640 (系列牌号,如K640M),DZ40M

司太立合金: STL6, STL12, STL21等。



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