牌号标识
国际通用牌号:Hastelloy C-276(UNS N10276)
欧洲牌号:NiMo16Cr15W(EN 2.4675)
中国牌号:NS3305 / 00Cr15Ni60Mo16W4
材料制造标准
锻棒:ASTM B574(棒材)、ASTM B462(锻件)
盘管:ASTM B619/B626(焊接/无缝镍基合金管)
欧标:DIN 17744(镍合金棒)、DIN 17753(管材)
化学成分合规性(关键元素范围)
镍(Ni)≥52%,钼(Mo)15-17%,铬(Cr)14.5-16.5%
钨(W)3-4.5%,铁(Fe)4-7%,碳(C)≤0.01%
杂质控制:硫(S)≤0.02%,硅(Si)≤0.08%
加工工艺要求
热加工:锻造温度需控制在1150-1200℃,避免碳化物析出
冷成型:盘管弯曲半径≥3倍管径,防止应力开裂
固溶处理:1120-1180℃水淬,确保全奥氏体组织
极端耐腐蚀性
抗点蚀指数(PREN):>65(远超316不锈钢的25)
耐受介质:
沸腾浓盐酸、湿氯气、次氯酸盐
硫酸+氯化物混合酸、乙酸+甲酸环境
焊接区抗晶间腐蚀(无敏化风险)
机械性能(固溶态典型值)
抗拉强度:≥690 MPa
屈服强度:≥283 MPa
延伸率:≥40%
高温性能:600℃下强度保留率>80%
特殊适应性
抗应力腐蚀开裂(SCC)
抗还原性/氧化性介质交替腐蚀
抗磷酸、氟化氢气体侵蚀
化工核心设备
酸再生系统蒸发器盘管
PTA(精对苯二甲酸)生产中的冷凝器
环保工程
烟气脱硫(FGD)喷淋冷却盘管
危废处理焚烧炉热交换器
能源领域
核电乏燃料后处理设备
海上平台含氯原油热交换系统
文件要求
材质报告需含PMI(光谱成分分析)
第三方晶间腐蚀测试报告(ASTM G28 Method A)
表面质量
无缝盘管表面无划痕、折叠缺陷
焊管需100%RT探伤(符合ASME BPV Code Section V)
特殊认证
NACE MR0175(酸性油气环境认证)
欧盟承压设备指令PED 2014/68/EU
禁止接触材料:避免与铜、铅、锌合金接触,防液态金属脆化
焊接工艺:必须采用ERNiCrMo-4焊丝(AWS A5.14)
清洗规范:安装后需酸洗钝化(硝酸+氢氟酸混合液)
上海商虎有色金属有限公司高温合金(又称热强合金、超合金)是一类在高温(通常指600°C以上)环境下仍能保持高强度、抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变等优异性能的金属材料,广泛应用于航空航天发动机、燃气轮机、核工业、石油化工等领域。其牌号体系繁多,主要按基体元素(镍基、铁基、钴基)和强化方式(固溶强化、沉淀强化、弥散强化)分类。以下是一些常见且重要的高温合金牌号:
一、镍基高温合金 (应用最广泛)
固溶强化型:
Hastelloy X (哈氏合金X, UNS N06002):优异的高温强度和抗氧化性,常用于燃烧室部件。
Inconel 600 (UNS N06600):良好的耐热、耐腐蚀性,用于热交换器、炉用部件。
Inconel 601 (UNS N06601):比600具有更好的抗氧化性和高温强度。
Inconel 625 (UNS N06625):出色的抗疲劳、抗氧化和耐腐蚀性(尤其耐氯离子应力腐蚀),应用广泛。
Haynes 230 (UNS N06230):优异的长期热稳定性、强度和抗氧化性。
GH3030 (中国牌号):相当于苏联ЭИ435,固溶强化板材合金。
沉淀强化型:
Inconel 718 (UNS N07718):应用最广泛的高温合金之一,综合性能好,工艺性能优异,用于涡轮盘、叶片、紧固件等。
Inconel 713C:铸造合金,良好的铸造性能和中高温强度,用于涡轮叶片。
Inconel 738LC:高性能铸造合金,用于燃气轮机涡轮叶片。
Waspaloy (UNS N07001):高强度、抗蠕变,用于涡轮盘、叶片。
Rene 41 (UNS N07041):高温强度极高,用于高应力部件。
Rene 80:高性能铸造合金。
Rene 88DT:粉末冶金盘件合金。
Udimet 500 / 700 / 720:高强度铸造/变形合金系列。
Mar-M247:高性能铸造合金,用于叶片。
CMSX-4 / -6 / -10:单晶合金系列,性能顶尖,用于先进发动机涡轮叶片。
PWA 1483 / 1484:普惠公司单晶合金。
RR3000 (Rolls-Royce):罗罗公司单晶合金系列。
GH4169 (中国牌号):相当于Inconel 718。
GH4099 (中国牌号):相当于Inconel 718的改进型。
GH4738 (中国牌号):相当于Waspaloy。
GH4141 (中国牌号):相当于Rene 41。
DD4 / DD6 / DD9 / DD10 / DD32 / DD33 (中国牌号):国产单晶合金系列。
ЭП742 (俄罗斯牌号):镍基铸造合金。
ЖС6К (俄罗斯牌号):镍基铸造合金。
ВЖЛ12У (俄罗斯牌号):镍基粉末冶金合金。
氧化物弥散强化型 (ODS):
Inconel MA754 / MA758 / MA6000:通过机械合金化引入氧化物颗粒(如Y2O3)强化,具有极高的高温蠕变强度。
二、铁基高温合金 (铁镍基)
固溶强化型:
Incoloy 800 / 800H / 800HT (UNS N08800 / N08810 / N08811):良好的高温强度和抗氧化、抗渗碳性,用于热交换管、炉用部件。
Incoloy 825 (UNS N08825):优异的耐腐蚀性,特别是耐酸腐蚀。
RA330 (UNS N08330):高温抗氧化、抗渗碳性优异。
沉淀强化型:
Incoloy 901 (UNS N09901):高强度合金,用于涡轮盘、紧固件。
A-286 (UNS K66286):最常用的铁基沉淀强化合金之一,用于涡轮盘、紧固件、叶片(较低温部分)。
Pyromet 860 (UNS K58600):类似A-286。
GH2132 (中国牌号):相当于A-286。
GH2901 (中国牌号):相当于Incoloy 901。
GH2984 (中国牌号):国产高性能铁镍基合金。
ЭП202 / ЭИ702 (俄罗斯牌号):沉淀强化铁基合金。
ЭК79 (俄罗斯牌号):沉淀强化铁基合金。
三、钴基高温合金
特点:耐热腐蚀(特别是含硫环境)性能优异,高温蠕变强度高,焊接性好。多用于导向叶片、燃烧室衬套等高温静止部件。
典型牌号:
Haynes 188 (UNS R30188):固溶强化合金,综合性能好,抗氧化、耐热腐蚀。
Haynes 25 (L-605, UNS R30605):经典钴基合金,强度高。
Stellite 6 / 21 / 31:司太立合金系列,以耐磨性著称,常用于耐磨涂层和耐磨部件,也具有良好的高温性能。Stellite 21/31耐热腐蚀性好。
FSX-414:铸造合金,用于导向叶片。
MAR-M 509 / 302 / 918:铸造钴基合金系列。
ЭП617 / ЭК88 (俄罗斯牌号):沉淀强化钴基合金。
K40S / K44 (中国牌号):铸造钴基合金。
选择高温合金牌号的关键因素
使用温度: 不同合金的最高使用温度差异很大。
承受应力: 是静态负载、动态负载还是循环负载?
环境: 氧化气氛?还原气氛?含硫、钒等腐蚀性介质?热腐蚀风险?
部件类型与工艺: 铸造件?锻造件?板材?是否需要焊接?粉末冶金?
成本: 钴基、单晶镍基等成本很高。
总结
以上列举的只是部分常见且有代表性的牌号,实际应用中的牌号极其繁多,各大材料供应商(如SMC, Haynes, ATI, Cannon-Muskegon等)和发动机制造商(GE, P&W, RR等)都有自己的专有牌号体系。在选择时,必须根据具体的应用工况、设计要求和成本预算,查阅详细的材料性能数据手册或咨询材料专家。