N08028,商业名称常为Alloy 28或类似(如Sanicro 28, Incoloy 028),是一种高性能的镍-铁-铬-钼-铜奥氏体不锈钢(更精确地归类为镍基合金)。它以其卓越的耐腐蚀性能,尤其是在强还原性酸介质(如硫酸、磷酸)和含氯离子环境(抗点蚀、缝隙腐蚀) 中而闻名。其高镍、铬、钼和铜含量的组合提供了广泛的耐腐蚀性,同时保持了良好的机械性能和可加工性(相对于更高合金化的材料)。热轧管和锻棒是该合金两种重要的工业半成品形式,广泛应用于苛刻的腐蚀环境。
采购N08028热轧管和锻棒时,必须明确遵循的国际或国家/行业标准,这些标准严格规定了材料的化学成分、机械性能、尺寸公差、试验方法及验收规则。主要标准包括:
国际通用标准 (ASTM - 美国材料与试验协会):
热轧无缝管: 主要遵循 ASTM B829。该标准专门规范了镍合金无缝管的一般要求。对于N08028的具体要求,需要结合 ASTM B163(镍合金无缝冷凝器管和热交换器管)或 ASTM B622(镍及镍钴合金无缝管)中的N08028部分。采购时需明确管材的具体用途(如换热用管B163,或一般用途耐蚀管B622)。
锻棒 (锻件坯料/棒材): 主要遵循 ASTM B564。该标准规范了镍合金锻件的技术要求,涵盖锻棒(供进一步锻造或机加工用)、锻环、锻件等。B564标准详细规定了N08028锻件的化学成分、机械性能(拉伸、硬度)、无损检测要求等。
欧洲标准 (EN):
管材: 可参考 EN 10216-5(耐压用无缝钢管 - 第5部分:不锈钢管),但需确认其中是否包含N08028对应的牌号(通常为1.4563)。更常见的是直接引用ASTM标准或材料制造商规范。
棒材: 可参考 EN 10095(耐热钢和镍合金),同样需要确认对应牌号(如NiCr31MoCu, 1.4563)。
中国国家标准 (GB):
管材: 可参考 GB/T 15007《耐蚀合金牌号》中的NS1403牌号(对应N08028),并结合相应的管材产品标准(如 GB/T 2882《镍及镍合金管》)。
棒材/锻件: 可参考 GB/T 15007 中的NS1403牌号,并结合 GB/T 15008《耐蚀合金锻件》或 GB/T 15009《耐蚀合金棒材》等。
采购员关注要点:
明确标准号及版本: 合同和技术协议中必须清晰写明所依据的完整标准号(例如:ASTM B564 - 2020, ASTM B163/B163M - 2020 Grade N08028)。
明确产品形态: 区分清楚是“热轧无缝管”还是“锻制棒材/锻件坯料”。
明确具体规格: 包括外径、壁厚(管材)或直径(棒材)、长度等,以及相应的尺寸公差标准(通常包含在ASTM B829, B163, B622, B564中)。
热处理状态: N08028通常在固溶退火(Solution Annealed)状态下供应,以确保最佳的耐腐蚀性和韧性。标准中会明确规定热处理温度范围(通常在1120°C - 1180°C之间,随后快冷)和状态标识(如:Annealed)。
N08028合金因其独特的成分设计,具备以下关键性能,这是其应用于严苛环境的基础:
卓越的耐全面腐蚀性:
强还原性酸: 在中等浓度至高温的硫酸(H₂SO₄) 中表现极为出色,优于常规奥氏体不锈钢(如316L)和许多其他镍基合金。这是其最显著的优势之一。
其他酸: 在磷酸(H₃PO₄)、中等浓度的硝酸(HNO₃)、醋酸(CH₃COOH)以及含有杂质(如氯化物、氟化物)的工业酸中,也具有优良的耐腐蚀性。
酸性盐环境: 在湿法磷酸生产、烟气脱硫(FGD)等存在酸性盐溶液的环境下耐蚀性好。
优异的耐局部腐蚀性:
抗点蚀 (PREN > 40): 高铬(Cr)、钼(Mo)、氮(N)含量赋予其很高的抗点蚀当量值(PREN),在含氯离子(Cl⁻)环境(如海水、盐水、化工过程液)中具有优异的抗点蚀能力。
抗缝隙腐蚀: 同样得益于高Mo含量,在法兰连接处、沉积物下等易形成缝隙的区域,抗腐蚀能力突出。
抗应力腐蚀开裂(SCC): 在含氯离子环境、连多硫酸等介质中,其抗应力腐蚀开裂性能显著优于304/316系列不锈钢。
良好的机械性能:
强度: 具有比普通奥氏体不锈钢更高的屈服强度和抗拉强度。
韧性: 在固溶退火状态下具有良好的延展性和冲击韧性。
高温性能: 在适度高温下(通常指600°C以下)仍能保持较好的强度和抗氧化性,但非其设计用于高温蠕变环境的主打牌号。
良好的物理与加工性能:
物理性能: 密度约8.0 g/cm³,热膨胀系数、热导率等介于奥氏体不锈钢和纯镍之间。
加工性: 其奥氏体结构使其具有较好的冷、热加工成型能力(相对其他高合金材料而言),但也比普通不锈钢更难加工,需要更大功率和更锋利的刀具。可焊接性良好,通常采用匹配成分焊材的TIG、MIG、焊条电弧焊等方法。
N08028热轧管和锻棒广泛应用于以下需要极高耐腐蚀性的领域:
化工与石油化工:
硫酸生产设备(干燥塔、吸收塔、管道、换热器)。
湿法磷酸生产设备(反应器、蒸发器、管道、泵阀)。
有机酸(醋酸、甲酸等)生产与处理设备。
含氯离子、含硫化物等复杂介质的反应器、塔器、管道、热交换器、泵、阀。
烟气脱硫(FGD)系统部件(吸收塔、烟道、除雾器、搅拌器轴、泵壳叶轮)。
环保与能源:
垃圾焚烧发电厂的烟气处理系统(腐蚀性气体冷凝液区域)。
废水处理设备(尤其是含强酸、卤化物废水)。
海洋与海水应用:
海水冷却系统(管束、管道)。
海水淡化设备(蒸发器、预热器管)。
船舶用耐海水腐蚀部件(泵、阀、管道系统)。
纸浆与造纸:
漂白工段(含氯、二氧化氯介质)的容器、管道、泵阀。
制药与食品:
涉及强酸清洗或特定腐蚀性介质的生产设备(需确认材料认证符合相关法规)。
标准明确性: 清晰指定产品形态(管/棒)、遵循的标准(ASTM Bxxx, EN xxx, GB xxx)、具体牌号(N08028)、规格尺寸及公差、热处理状态(固溶退火)。
化学成分符合性: 要求供应商提供熔炼分析报告,确保元素含量(Ni, Cr, Mo, Cu, Fe, C, Mn, Si, N等)严格满足标准要求。
机械性能保证: 要求提供拉伸试验报告(屈服强度、抗拉强度、延伸率)和硬度报告(通常为洛氏或布氏),结果需符合标准规定。
无损检测要求 (如适用): 对于关键应用(如压力管道、承压部件),需明确无损检测要求(如超声波探伤UT、涡流探伤ET、液体渗透探伤PT等)及其验收标准(通常引用标准中的规定)。
表面质量: 检查标准中对表面缺陷(裂纹、折叠、划伤等)的允许程度。
材料证书: 要求供应商提供符合标准要求的材料质量证明书(CMTR / MTC),包含以上所有关键信息。
供应商资质: 选择有经验、信誉良好、具备完善质量体系的镍合金生产商或授权分销商。
N08028(Alloy 28)镍基合金热轧管和锻棒是解决强还原性酸(特别是硫酸)和含氯离子环境腐蚀问题的关键材料。其核心价值在于卓越的耐全面腐蚀和局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂)性能。采购时必须严格依据相关标准(如ASTM B163/B622/B564),重点关注化学成分、机械性能、热处理状态、尺寸公差及必要的无损检测要求。通过严格把控采购流程和供应商资质,才能确保获得的N08028材料满足苛刻工况下的长期服役需求,保障设备的安全性和经济性。
上海商虎高温合金(Superalloys)是指能在600°C以上高温及复杂应力环境下长期工作的金属材料,广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。其牌号体系多样,主要分为国际通用牌号(欧美体系) 和 中国国家标准牌号(GB体系) 两大类:
一、 主要分类及代表性牌号
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。
二、 牌号说明要点
体系差异:
欧美牌号: 多为厂商注册商标或通用名称 (如Inconel, Hastelloy, Waspaloy, Rene),或标准号 (如A-286对应AMS 5525/5731等)。
中国牌号 (GB):
GH:表示“高合”,即高温合金。后接4位数字。
K:表示“铸造”高温合金。
FGH:表示“粉末冶金”高温合金。
DD:表示“定向凝固”或“单晶”高温合金。
DZ:表示“定向凝固柱晶”高温合金。
JG:表示“精密铸造”高温合金(较少用)。
STL:表示司太立(钴基)铸造合金。
对应关系: 许多中国牌号有对应的国际牌号(如GH4169≈In718, GH2132≈A-286),但性能指标和工艺细节可能有差异。选材时务必查阅具体标准和技术条件。
状态与工艺: 同一牌号可能有不同状态(如固溶态、时效态)或不同工艺(变形、铸造、粉末、单晶),性能差异巨大。牌号本身通常不直接体现状态,需额外注明(如IN718 Bar, Solution Treated & Aged)。
专有牌号: 大型制造商(如GE, Rolls-Royce, Safran)常有自己内部研发的专有牌号,不公开或仅在特定供应链内使用。
新合金发展: 新型高温合金(如含Re/Ru的高代次单晶合金、氧化物弥散强化ODS合金、高熵合金等)不断涌现,其牌号可能不完全遵循上述体系。
三、 选择高温合金需考虑的关键因素
最高使用温度
承受的应力类型和水平(蠕变、疲劳、持久)
环境(氧化、热腐蚀、气氛)
所需的成形/加工/连接工艺(锻造、铸造、粉末冶金、焊接性)
成本
总结: 高温合金牌号繁多,体系复杂。了解其分类(镍基/铁镍基/钴基)和主要牌号系列(如Inconel, Incoloy, Hastelloy, Waspaloy, Rene, GH, K)是基础。在实际应用选材时,必须根据具体的服役条件、性能要求和工艺可行性,查阅详尽的材料标准(如AMS, GB, HB)、材料数据手册或咨询材料供应商/专家,才能做出准确的选择。以上列举的是一些最常用和最具代表性的牌号,远非全部。