0Cr21Al6Nb是一种以铁（Fe）为基体的铁铬铝系高温合金，主要应用于高温环境下的功能材料领域。其名称中的“0Cr”代表低碳铬钢的标识，“21”表示铬（Cr）含量约为21%，“Al6”代表铝（Al）含量约6%，而“Nb”为添加的铌（Nb）元素。该材料通过成分优化和工艺控制，具备优异的高温抗氧化性、抗蠕变能力及电热性能，常用于制造电热元件、高温炉丝及特殊工况下的结构件。
主要成分（质量分数）：
铬（Cr）~21%：提升抗氧化和耐腐蚀性，在高温下形成致密的Cr₂O₃氧化膜。
铝（Al）~6%：进一步增强高温抗氧化能力，与Cr协同形成Al₂O₃-Cr₂O₃复合氧化层。
铌（Nb）~0.5-1.5%：细化晶粒，改善高温强度及抗蠕变性能，抑制材料脆化。
低碳（C≤0.08%）：减少碳化物析出，避免高温下晶间腐蚀风险。
杂质控制：硫（S）、磷（P）含量严格限制（通常≤0.02%），以提升加工塑性和高温稳定性。
物理特性：
密度：约7.2-7.4 g/cm³；
熔点：1420-1460℃；
电阻率：室温下约1.25-1.45 μΩ·m，高温下稳定性优异，适合作为电热材料。
力学性能：
室温抗拉强度：≥600 MPa；
延伸率：≥15%（退火态）；
高温性能：在1000℃下仍能保持≥50 MPa的抗拉强度，长期使用温度可达1250℃。
熔炼与铸造：
采用真空感应熔炼（VIM）或电弧炉+炉外精炼工艺，确保成分均匀性和低杂质含量。
铸锭需经均匀化退火（1050-1150℃保温8-12小时），消除偏析。
热加工与冷加工：
热轧/热拉：初始坯料经热轧至φ5-8mm线材，加工温度控制在950-1100℃；
冷拉拔：通过多道次冷拉（配中间退火）制成φ0.8mm以上盘丝，退火温度800-900℃（保护气氛）。
表面处理：
酸洗去除氧化皮（硝酸+氢氟酸混合液）；
部分应用场景需涂覆抗氧化涂层（如Al₂O₃基涂层）。
工艺标准：
参考GB/T 1234-2012《高电阻电热合金》及航空材料标准（如HB/Z 140），对尺寸公差、表面光洁度及力学性能提出明确要求。
电热元件：工业电炉、家用电器（如电热管、发热丝）；
高温环境结构件：航空航天发动机热端部件、热处理炉内支架；
特种传感器：高温应变片、热电偶保护管；
核能领域：反应堆内部耐辐照组件。
加工脆性：冷加工后需及时退火，避免因加工硬化导致断裂；
焊接限制：需采用氩弧焊或电子束焊，焊后需热处理以恢复性能；
储存条件：防潮密封保存，防止表面氧化膜受损；
服役环境：避免在含硫、氯等腐蚀性气氛中长期使用，以防氧化膜失效。
优势：高温寿命长、成本低于镍基合金、电阻率可调；
局限性：室温脆性较高，复杂形状加工难度大，需严格工艺控制。
0Cr21Al6Nb盘丝通过成分与工艺的精准匹配，在高温功能材料领域占据重要地位，未来可通过纳米改性或复合涂层进一步提升其极限服役性能。
