Incoloy 330 （UNS N08330） 是一种镍铁铬奥氏体合金，用于氧化和渗碳，特别是在高温环境中。 该材料含镍量为 34%~37%，具有很强的抗氯化物应力腐蚀开裂和 σ 相沉淀脆化能力。 材料按照标准加工程序进行加工。 不锈钢和镍合金。 它广泛用于加热和渗碳相结合的环境中的防腐应用。
它被指定为 UNS N08330 或 DIN W.Nr。 1.4886， Incoloy 330（也称为“合金 330”）是一种铁镍铬合金，有意控制地添加了硅以提高抗氧化性。 由于其固溶体成分，它不会硬化。 热处理。 高含量的镍和铬提供了优异的抗氧化和抗渗碳性能。 合金 330 具有优异的高温强度和耐腐蚀性，以及优异的加工性和可焊性。 主要用于工业加热炉、马弗炉、火炬屑、合金格栅、棒篮、燃气轮机零件、锅炉器具等高温零件。
ASTM B535 UNS N08330 无缝管 219.1mm（OD）x13.6mm（WT），预轧后的 Incoloy 合金 330。
Incoloy 330，% 的化学成分 | |
镍 | 34.0-37.0 |
铬 | 17.0-20.0 |
铁 | |
碳 | ≤0.08 |
硅 | 0.75-1.50 |
锰 | ≤2.00 |
磷 | ≤0.030 |
硫 | ≤0.030 |
密度 | 熔融范围 | 比热 | 渗透性 | ||
克/厘米3 | 磅/英寸3 | °F | °C | 焦耳/千克°C | 奥斯特 @ 200 |
8.08 | 0.292 | 2520-2590 | 1380-1420 | 460 | 1.02 |
Incoloy 合金 330 锻造 90° 弯头，3000#，按照 ASME B16.11 制造
抗张强度 | 屈服强度 | 外延 | ||
海洋保护区 | KSI | 海洋保护区 | KSI | % |
552-621 | 80-90 | 221-290 | 32-42 | 35-45 |
极限抗拉强度，ksi （MPa） | 80-85（552-586） |
0.2% 条件屈服强度，ksi （MPa） | 30-43（207-296） |
XNUMX 英寸伸长率 % | 40-45 |
硬度，洛氏 B 级 | 70-85 |
（1）：0.11 BTU/lb/°F （32-212 °F）（热量/lb/华氏度）。
（2）：460 焦耳/kg/°C （0~100 °C） （焦耳/kg/°C）。
1°F/02.70°C/20°C （RT） 时。
产品形态 | 标准 |
条形和形状 | ASTM B511 |
坯料和棒材 | ASTM B512 |
无缝管道和管材 | ASTM B535、B829 |
焊接管道和管材 | ASTM B546、B710、B739 |
板材、片材、条 | ASTM B536 |
焊接接头 | ASTM B366 |
锻件 | SAE AMS 5716 标准 |
硫磺酸洗厂中使用的加热管、容器、篮子和链条。
海水冷却换热器、水产品管道系统、酸性气体环境管道。
磷酸生产中的热交换器、蒸发器、清洗、浸入管等。
炼油中的空气热交换器。
食品工程、化学过程。
用于高压氧气应用的阻燃合金。
热交换管
管件
法兰
电子管
温度 | 导热 | 电阻 率 | |||
°F | °C | Btu.in/ 脚2.h.°F★ | 瓦特/米/摄氏度 | 微欧姆 cm | 微欧姆 |
75 | 24 | 86 | 12.4 | 612 | 1.017 |
400 | 204 | 108 | 15.6 | 649 | 1.079 |
800 | 427 | 134 | 19.3 | 688 | 1.144 |
1200 | 649 | 162 | 23.4 | 721 | 1.199 |
1600 | 871 | 198 | 28.6 | 744 | 1.237 |
1800 | 982 | 216 | 31.2 | 749 | 1.245 |
备注： Btu.in/ft2.h.°F 是指在每个华氏温差下，每 XNUMX 平方英尺材料或每 XNUMX 小时每 XNUMX 英寸直接传导的热量。 热量是英热单位 BTU（1 BTU 是将 1 磅水加热到 1 华氏度所需的能量）。
Incoloy 330 （N08830） 具有优异的耐腐蚀性，尤其适用于氧化、渗碳和渗氮环境。 在水性环境中，330 的铬成分可以在氧化环境中抵抗腐蚀，镍成分可以增加减少腐蚀的抵抗力。 由于合金的镍含量高，这种材料对氯化物应力腐蚀开裂和 σ 相脆化具有很强的抵抗力。
Incoloy 330 （N08830） 镍基合金的抗氧化性
Incoloy 330 （N08830） 即使在 2000°F （1095°C） 下也具有出色的抗氧化性和优异的抗垢性。 氧化皮在形成后牢固地粘附在材料表面，尤其是在冷热交替循环的条件下。
抗渗碳性Incoloy 330 （N08830） 镍基合金
通过含有 35% 的镍和一定量的硅，它是一种具有优异渗碳性的材料。 在渗碳和氧化交替的环境中，合金 330 表现出优异的抗“绿腐”性能。
Incoloy 330 （N08830） 镍基合金的热处理
Incoloy 330 （N08830） 是一种奥氏体不锈钢，不能通过热处理硬化。 它只能通过冷加工硬化并达到室温强度。 在大多数高温应用中，330 在冷成型或焊接后不会进行退火。 如果材料需要完全退火，应在 1870 ~ 2050°F （1020 ~ 1120°C） 的温度范围内进行。 用水淬火材料可获得最高的抗蠕变性，但淬火至 800°F （425°C） 或更低也可达到相同的效果。
生产 Incoloy 330 （N08830） 镍基合金
Incoloy 330 （N08830） 合金可以使用奥氏体不锈钢和镍合金的标准程序进行热成型或冷成型。 该合金的加工硬化速度可以与其他奥氏体不锈钢相媲美。 建议在室温环境中进行材料的加工。 如果材料需要热处理，则应将材料均匀加热至 2050 ~ 2150°F （1120 ~ 1180°C），然后降低至 1750 ⁄ °F （950 °C） 以进行保温。 材料必须用水冷快速冷却。
为保证材料的最佳耐腐蚀性和最佳晶粒组织，建议在热加工后进行退火处理。 由于材料在此温度范围内的延展性低，并且在奥氏体合金材料的晶界结构中形成裂纹，因此该材料不能在 1200 ~ 1600°F （650 ~ 870°C） 的范围内锻造或弯曲。
Incoloy 330 （N08830） 可以进行钨极电弧焊、电极焊和等离子弧处理，钨极电弧焊获得的耐腐蚀性最高。 焊接前，必须对材料进行退火并保持无污垢、油脂和其他杂质。 研磨应在接头两侧 300 英寸范围内进行。 焊接层之间的温度不能超过 150°F （XNUMX °C），并且焊接前后不需要热处理。 合金 330 可以焊接到许多不同类型的金属上。
品种分类
亚昂管业可生产各种规格的Incoloy 330无缝管。 Incoloy 330 钢板、Incoloy 330 圆棒、Incoloy 330 锻件、Incoloy 330 法兰、Incoloy 330 管件、Incoloy 330 焊管、Incoloy 330 钢带、Incoloy 330 线材及配套焊接材料。
交货状态
无缝管：固溶体+酸性白，长度可配置;
板：固溶、酸洗、修整。
焊接管：固溶体酸性白 + RT% 探伤;
锻造：退火+汽车抛光; 棒材经过锻造和轧制、表面抛光或汽车抛光。
带材在冷轧、固溶软态和脱氧后交付。
我们提供固溶体盘、直带和固溶直带，这些带材是在轻质状态下将线材精细粉碎制成的。
RA330 （Incoloy 330， Alloy 330， UNS N08330） 合金是一种镍-铁-铬基耐热合金，用于燃气加热炉壁的绝缘。 RA330 的耐腐蚀性能通过在 2160°C 下连续运行 850 小时后的表面氧化模式分析了合金在高温下的氧化模式。 结果表明，与煤接触的表面具有很强的腐蚀性，RA330合金的耐腐蚀性非常高。 结果表明，与煤接触的表面主要是熔盐腐蚀形成的煤灰，氧化膜不完整，表面是凹坑的形成。 气体接触面以高温氧化腐蚀为主，氧化膜较完整，硫腐蚀不明显。
RA330 合金是一种耐热合金，其中在镍-铁-铬体系中加入一定量的硅元素以提高高温强度。 它具有高温强度和良好的高温抗氧化和耐腐蚀性，因此在航空航天、石油化工和化工冶金工业中的应用越来越广泛。 煤干馏是指在与空气隔绝的条件下，将煤加热分解，生产焦炭（或半焦）、煤焦油、煤气等产品的过程。 通过低温煤利用高温气体的低温热解过程，燃气加热炉将气体加热到煤热解的炉体蒸馏段。 气体中含有水蒸气和少量 H2必须提高加热炉材料对 S 等腐蚀性气体的高温耐腐蚀性能。 在本文中，我们将 RA330 合金用于煤气加热炉的保温壁，并研究了其在高温环境下的耐腐蚀性。
RA330合金用于燃气加热炉保温壁的生产，试件放入热解炉干馏段的配气装置中，规格为6.4mm×100mm×70mm。 850°C 的热气通过混合室的干馏段送至耐火炉的干蒸段。 耐火炉连续运行 2160 小时，将 RA330 合金的试样带到实验室检测耐腐蚀性，在那里分析气体成分。 如表 1 所示分析了气体的成分。
表 1 煤气成分（按体积计）
H2 | CO | CO2 | H2O | N2 | H2S |
5 | 5 | 30 | 20 | 39.95 | 0.05 |
在日本用 Keyence VHX-600 体视显微镜观察宏观形态，在荷兰用飞利浦 XL-30W/TMP 扫描电子显微镜观察断裂形态。 在断口附近切割横截面样品，并在拟合、抛光和蚀刻后创建金相样品。 使用德国徕卡DMI5000M金相显微镜和扫描电子显微镜观察金相组织，使用德国OBLF-750QSN直读光谱仪测定基本化学成分，使用美国EDAX Phoenix X射线光谱仪测定微区的化学成分，日本使用Riraku D/MaxUItimax+X射线衍射仪测定物理相的外表面层，结构包括 它是由 Riraku D/MaxUItimax+ X 射线衍射仪测定的。
2。 结果与讨论2.1 表面的宏观观察和分析
RA330 煤-气接触面的宏观形状分别如图 1 和图 2 所示。 与煤的接触面粗糙，与瓦斯的接触面光滑。
图 1 与煤接触的表面的宏观形态
图 2 气体接触表面
的宏观形态
2.2 表面显微镜和分析
扫描电子显微镜显示，RA330 样品与煤接触时表面粗糙。 主要成分为O、Cr、Fe和Ni，其中含有一定量的C、O、S、Na、Mg、Si、Ca、K、Al等元素，煤炭燃烧后变成灰烬。 与气体接触表面光滑，主要成分为O、Cr、Fe、Ni，并含有一定量的硫。 样品和煤的能谱、气体接触表面形态和膜如图 3-4 所示。
图 3 与煤接触的表面微观形貌 （a） 和薄膜层的 EDAX 光谱 （b）
图 4 与煤气接触的表面微观形貌 （a） 和 EDAX 光谱 （b）
2.3 表面相分析
RA330 试样与煤和天然气接触的表面涂层的物相结构主要是 Cr2O3 和 （Fe， Cr）3O4
相，其余光谱峰是碱性 γ-Fe，不出现硫化物峰。 与煤接触表面的 XRD 光谱具有 20°~30° 范围内的弥散非晶峰，主要包含无定形碳和灰分，而与煤气接触的表面则没有这样的峰。 与煤和天然气接触的表面覆盖层的 XRD 图谱分别如图 5 和图 6 所示。 RA330 的表面涂层中没有硫化物峰，表明表面涂层中的硫化物较少，具有优异的抗硫化性能。
图 5 与煤接触表面的 XRD 图
谱图 6 与煤气接触的表面的 XRD 光谱
2.4 横截面微量分析
RA330 试样与煤接触的横截面如图 7（a） 所示，腐蚀产物的化学成分如图 7（b） 所示。 孔的深度可能会有所不同。 多为30~40μm，凹坑内表面棱角分明，呈零碎状，表面无保护膜层。 与煤接触的表面凹槽的形态（横截面）如图 8 所示。 表面有残留灰分，灰分表面轮廓光滑，无明显氧化现象。 找到了一个薄膜层。 煤灰中常见的元素有 Si、Fe、S、Na、Mg、Si、Ca、K、Al 等。 该化合物的组成相对复杂，主要包括 SiO。2铝2O3、CaO、MgO、Fe2O3煤灰中的低熔点化合物在高温下处于熔融状态，因此硫化物和 Na2所以4 熔点低。 在较低水平下，它们粘附在金属表面并导致保护性氧化膜的溶解损伤，而氧离子通过熔盐的扩散增加了孔隙腐蚀的局部形成速率。 表面涂层中含有大量的碳，氧化膜具有一定的还原作用，损害了氧化膜的稳定性。 当碳和铬形成碳化物或扩散到颗粒中时，颗粒之间形成较大的内应力，在晶间腐蚀状态下形成金属表面的碎裂。
图 7 与煤接触的地表坑形态 （a） 和腐蚀产物的化学成分 （b）
图 330~9 显示了 RA10 试样表面腐蚀层的形态（横截面）以及与煤气接触时氧化膜层的破坏和再生。 分别为 20 和 40。 观察到表面的氧化膜相对完整，被破坏的氧化膜可以形成新的氧化膜，从而减缓了金属基体的腐蚀过程。 表面没有孔洞或碎屑。 但是，地下有一定深度的内氧化腐蚀层，约为 XNUMX ~ XNUMX μm。 内氧化的发生主要是由于高温环境，溶解在合金中的氧、硫、碳与合金中的元素发生反应，在合金表面层形成内氧化。 氧化物在金属相内部氧化区的形成过程中沉淀和分散。 内部氧化可以与外部氧化同时发生，也可以单独发生。
图 8 与煤接触的表面凹痕形态（横截面）
图 9 气体接触面腐蚀层（横截面）
的形态
图 10 断裂时氧化膜的再生
（1）RA330与煤接触表面的高温腐蚀主要是高温下灰分形成的熔盐腐蚀。 氧化膜不完整，表面形成蚀刻坑。
（2）RA330与煤气接触表面的高温腐蚀主要是高温氧化腐蚀，硫腐蚀不显著。 表面形成的 Cr2O3 和 （Fe， Cr）3O4 尖晶石氧化物。 氧化膜比较完整。 即使表面的氧化膜被破坏，破坏也会导致氧化膜层的形成，从而减缓金属基材的腐蚀过程。
（3）RA330 与煤、气接触时的地下腐蚀过程温和，腐蚀深度较浅。
