在先进材料领域,镍基高温合金因其优异的性能和广泛的应用范围而开辟了一个重要的利基市场。 一种值得注意的合金是 Incoloy 800,它以其出色的耐高温、耐腐蚀性和耐压性而闻名。 在这份综合指南中,我们将深入探讨 Incoloy XNUMX 的迷人世界,并探索它的成分、特性、用途和好处。
什么是 Incoloy 800?
它被指定为 UNS N08800 或 DIN W.Nr。 1.4876, Incoloy 800(也称为“合金 800”)是一种铁镍铬合金,具有良好的强度,在高温气氛下具有优异的抗氧化和抗渗碳性能。 它还具有出色的耐腐蚀性,在许多水性环境中具有优异的耐氯化物应力腐蚀开裂性。 Incoloy 800 合金不会形成 σ 相,当长时间暴露在 1200°F [649°C] 下时会变得脆化,因此在长时间暴露在高温下时保持稳定的奥氏体结构。 主要用于石油化工工艺管道、换热器、渗碳设备、加热元件护套、核蒸汽发生器管道。
Incoloy 800 (UNS N08800) 具有高铬含量和足够的镍含量,使其具有很强的耐高温腐蚀能力,在工业中得到广泛应用。 由于在氯化物、低浓度NaOH水溶液、高温高压水中具有优异的抗应力腐蚀开裂性能,因此用于制造应力腐蚀开裂设备。 耐腐蚀性优于一般奥氏体不锈钢,优于 Inconel 600 合金。 在生产耐腐蚀应力开裂设备时,我们使用 Inconel 600 和 Monel 400 合金。
ASTM B564 Incoloy 800 焊颈法兰,3“ SCH80 600#,ASME B16.5。
Incoloy 800,% 的化学成分 | |
镍 | 30.0-35.0 |
铬 | 19.0-23.0 |
铁 | ≥39.5 |
钛 | 0.15-0.60 |
铝 | 0.15-0.60 |
C | ≤0.10 |
锰 | ≤1.50 |
四 | ≤1.00 |
S | ≤0.015 |
铜 | ≤0.75 |
密度 | 熔融范围 | 比热 | 电阻 率 | ||
克/厘米3 | °C | °F | J/kg。 k | 英热单位/lb°F | μΩ·m |
7.94 | 1357-1385 | 2475-2525 | 460 | 0.110 | 989 |
温度 °C | σb/兆帕 | σ0.2/ 兆帕 | δ5/% |
100 | 425 | 140 | 160 |
300 | 390 | 95 | 115 |
500 | 360 | 80 | 100 |
600 | 300 | 75 | 95 |
Incoloy 800 (N08800) 合金的熔化温度范围:1350~1400°C。
Incoloy 800 (N08800) 合金比热容:455 J/(kg·°C)。
Incoloy 800 (N08800) 合金密度: 8.0 g/cm3.
Incoloy 800 (N08800) 合金磁性: 无。
Incoloy 800 的机械性能
抗拉强度,最小 | 屈服强度,最小 | 伸长率,最小值 | 硬度,最小 | ||
海洋保护区 | KSI | 海洋保护区 | KSI | % | 乙型 |
600 | 87 | 295 | 43 | 44 | 138 |
(1) 温度范围为 1200°C~950°C,冷却方式为水冷或快速风冷。
(2) 为了获得最佳性能和抗蠕变性,热处理后应进行固溶处理。
(3) 将物料直接放入加热至 1200°C 的炉中,静置足够时间后,迅速将物料排出,并在预定温度范围内进行热处理。 当材料的温度低于热处理温度时,必须对其进行重新加热。
Incoloy 800 (N08800) 合金的冷加工:
(1) 与奥氏体不锈钢相比,加工硬化速度更大,因此需要选择加工设备。 冷加工材料处于已溶解的状态,当冷加工量较大时进行中间退火。
(2) 如果冷加工量大于 10%,则应使用第 XNUMX 溶液处理工件。
Incoloy 800 (N08800) 合金焊接工艺:
适用于用相同的金属材料或其他使用传统金属焊接工艺的金属进行焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚电弧焊、金属惰性气体保护焊等。 电弧焊、MIG 焊和脉冲电弧焊是首选。 如果采用手工电弧焊,建议使用 (Ar+He+H)。2+ 公司2) 作为保护气体。
产品来自 | 标准 |
棒棒 & 棒 | ASTM B408、EN 10095 标准 |
板材、片材、条 | ASTM A240、A480、ASTM B409、B906 |
无缝管和管 | ASTM B829、B407 |
焊接管 | ASTM B514、B515、B751、B775 |
焊接管件 | ASTM B366 |
锻件 | ASTM B564、DIN 17460 标准 |
化工
核能发电机
硝酸冷却器
醋酐分解管
热交换设备
热交换管
管件
法兰
电子管
Incoloy 800 (N08800) 镍基合金类型、规格和可用性:
亚昂管业可以生产 Incoloy 800 无缝管、Incoloy 800。 管件, Incoloy 800 圆棒, Incoloy 800 锻件, 各种规格的 Incoloy 800 法兰, Incoloy 800 环、Incoloy 800 焊管、Incoloy 800 钢带、Incoloy 800 焊丝及配套焊接材料。
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、表面抛光或车辆抛光。 带材经过冷轧、固溶软态和脱氧后发货。
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。
热处理对 Fe-Ni 基合金 UNS N08800 微观组织和性能的影响
采用光学显微镜、扫描电子显微镜和机械性能测试研究了热处理对 UNS N08800 合金冷轧板微观组织和性能的影响。 结果表明,颗粒随着它们的生长而逐渐增长。 热处理温度由于保持时间和保持时间,颗粒在 1120 °C 时迅速生长。 随着热处理温度的升高,合金在室温下的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,塑性逐渐增加。 UNS N08800合金冷板较好的热处理工艺为(1070 ± 10)°C,保温时间3~4分钟。
UNS N08800 是一种超低碳奥氏体铁镍基合金,具有良好的氧化性、高强度、良好的抗点蚀性和耐应力腐蚀性。 广泛应用于工业和国内高端电热管行业、工业热处理炉、高温条件下的结构件。 在合金板的热处理过程中,会发生第二相的沉淀和溶解,晶粒组织的再结晶恢复不充分,晶粒变粗,这些都会影响板的耐腐蚀性和机械性能。 因此,为了获得具有优异组织和性能的UNS N08800合金板,本文主要研究热处理工艺对UNS N08800板组织和性能的影响,提出更好的热处理工艺,并提供技术指导。 制定实际的热处理生产工艺。
1. 测试材料和测试方法
测试材料是 6 mm UNS N08800 热轧板,在 1130 °C/10 min 下进行固溶处理后,然后将其冷轧成 2 mm 的板材。 主要化学成分如表 1 所示。 将冷轧板样品在箱式电阻炉中于 1060-1120°C 热处理 1-6 分钟,然后用水冷却。 热处理后的样品经过抛光,表
1 供试材料化学成分百分比
厕所) | 瓦(Si) | 瓦(Mn) | w(P) | 宽 (S) | W(D) | 瓦(Cr) | w (铝) | 瓦(Ti) | W(铜) | W(铁) |
0.012 | 0.4 | 0.55 | 0.015 | 0.001 | 30.43 | 19.98 | 0.35 | 0.35 | 0.02 | Bal. |
图 1 显示了 UNS N08800 合金热轧板在固溶处理和冷轧后的微观组织。 从图1-1可以看出,固溶处理后的热轧板组织为单一奥氏体,组织均匀,无析出相,晶粒尺寸为5级。 图 1-2 显示了冷 60% 后热轧板的组织。 由于热轧板的轧制变形,晶粒沿轧制方向变形和拉长。 冷轧变形整体上比较均匀。
图 1 退火和冷轧 UNS N08800 合金热轧板
的显微组织
2.2 热处理对晶粒结构的影响
图 2 和图 3 显示了 UNS N08800 冷轧板在各种条件下热处理后的微观组织。 从图 2 中可以看出,在 1060°C 下保持 1 分钟时,晶粒组织混合结晶,只有一部分变形组织再结晶,带状组织明显。 这是由于成核时间不足。 发生再结晶核,这是由于时间太短而发生的。 在 1060°C 下保持 2 分钟时,变形的微观组织完成再结晶,晶粒组织均匀,粒度为 8-9 级。 如果保持时间延长到 3 分钟,4 分钟,颗粒会逐渐生长,粒径为 7~8 级。 当保持时间延长至6分钟时,开始出现大颗粒与小颗粒的生长现象,粒径为7-5级。
图 2 1060°C 下不同时间保留后的晶粒结构
图 3 显示,在 1060~1120 °C 下保持 4 分钟时,合金完全再结晶,组织均匀。 这是由于合金基体的变形。 到处都存在足够高的应变能。 在适当的热力学条件下,为再结晶核的快速形成和生长创造了能量条件,并消耗了冷加工引起的变形以完成再结晶。 随着热处理温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,晶粒在 1060~1090°C 时生长。 当温度上升到 1120 °C 时,它开始变得颗粒状。 由于热活化的促进,再结晶的驱动力增加,变形组织再结晶后晶粒生长。
图 3 不同温度热处理 4 min
后晶粒结构的形貌
图 6 显示了典型奥氏体 UNS N08800 冷板的扫描结构。 在籽粒和晶界内无明显的沉淀相,粒径为7~8级。 表 2 显示了将 UNS N08800 冷轧板保持 4 分钟后的机械性能测试结果。 随着温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增加。 ASTM A240 标准规定了室温下的机械性能:Rp0.2 ≥ 205MPa,Rm > 520MPa,A50 ≥ 30%。 根据试验结果可以得出结论,对于厚度为 1070mm 的 UNS N10 冷板,(3 ± 4)°C、08800~2.0 分钟的热处理工艺是较好的热处理工艺。
表 2 UNS N08800 冷板热处理后室温机械性能测试结果
温度/°C | 屈服强度 R第 0.2 页/ 兆帕 | 拉伸强度,Rm/ 兆帕 | 断裂伸长率,50/% |
1060 | 223 | 545 | 44 |
1090 | 208 | 532 | 47 |
1120 | 187 | 510 | 49 |
UNS N08800 合金 2.0 mm 冷板的室温拉伸测试结果如表 3 所示。 冷板的性能符合 ASTM A240 标准的要求。
表 3 UNS N08800 冷板在室温下的机械性能
样本 | 屈服强度 R第 0.2 页/ 兆帕 | 拉伸强度,Rm/ 兆帕 | 断裂伸长率,50/% |
太原钢制冷板 | 260 | 565 | 45 |
ASTM A240 | M205 系列 | M520 系列 | M30 系列 |
图 6 成品 UNS N08800 冷板的微观结构 N08800 冷板在 4334 °C/650 小时磨锐后,按照 GB/T 2 标准的 E 方法进行晶间腐蚀试验。
图 7 显示了平坦化后晶体腐蚀样品的宏观形态。 样品表面没有晶间腐蚀裂纹,但观察到晶体腐蚀。
图 7 UNS N08800 冷板成品结晶腐烂样品的宏观形态
UNS N08800 冷板的耐应力腐蚀试验是根据 ASTM G36 标准进行的。 测试条件如下:w (MgCl2) = 42% 溶液,沸腾,200 小时测试。 试验后,对样品进行检查,无应力裂纹。 由此可见,UNS N08800 冷板具有优异的耐应力腐蚀性能。
1) 热处理系统对 UNS N08800 合金的晶粒尺寸影响很大。 颗粒在 1060~1090°C 范围内逐渐生长。 在 1120 °C 时,颗粒的生长趋势明显。
2) 热处理对 UNS N08800 合金的机械性能影响很大。 当热处理温度从 1060 °C 上升到 1120 °C 时,合金的强度指数逐渐降低,塑性逐渐增加。
3) UNS N08800合金冷板的最佳热处理工艺为(1070 ± 10)°C,保温时间3~4分钟。 在此过程中,板材的晶粒结构均匀,机械性能符合标准要求,耐腐蚀性也很好。