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NICR23FE镍基合金板【百科】

发布:sonhooalloy 浏览:54502次

NICR23FE镍基合金板百科

NICR23FE镍基合金板(通常对应牌号Incoloy 800H/HT)是一种以镍、铁、铬为主要成分的奥氏体型耐热合金板。它在高温下具有优异的抗氧化、抗渗碳性能以及良好的持久强度和成型加工性,是能源、化工、冶金及航空航天等领域的关键材料之一。


一、 核心特性

  1. 卓越的高温性能

  2. 抗氧化与抗渗碳:高含量的铬(约20-23%)在其表面形成致密且稳定的氧化铬保护膜,能有效抵抗高达约1150°C的氧化性气氛以及渗碳性气氛的侵蚀。

  3. 高温强度:通过加入铝、钛等元素并控制碳含量,合金在500°C至750°C范围内具有良好的持久强度和蠕变断裂强度。

  4. 出色的耐腐蚀性

  5. 对多种腐蚀介质,如硝酸、碱性溶液、有机酸、高温水及蒸汽等,均表现出良好的耐受能力。尤其能抵抗还原-氧化交替的复杂环境。

  6. 良好的物理与工艺性能

  7. 具有稳定的奥氏体结构,无磁性。

  8. 热膨胀系数低于大多数奥氏体不锈钢,在高温循环工况下热应力较小。

  9. 具备良好的冷、热加工性能及焊接性,可采用常规工艺进行成型和连接。


二、 主要化学成分(典型值,%)

  • 镍 (Ni):30.0 - 35.0(基体元素,提供奥氏体基体和高温稳定性)

  • 铬 (Cr):19.0 - 23.0(形成抗氧化、耐腐蚀保护膜的核心元素)

  • 铁 (Fe):余量(主要合金元素,平衡成本与性能)

  • 碳 (C):0.05 - 0.10(对于800H,较高的碳含量旨在提升高温强度)

  • 铝 (Al):0.15 - 0.60

  • 钛 (Ti):0.15 - 0.60
    (铝和钛的加入有助于形成强化相,提高高温强度)

  • 锰 (Mn):≤ 1.5

  • 硅 (Si):≤ 1.0

  • 铜 (Cu):≤ 0.75

  • 硫 (S):≤ 0.015


三、 关键应用领域

凭借其综合性能,NICR23FE合金板广泛应用于以下高温、腐蚀环境:

  1. 石油化工与化学加工

  2. 乙烯裂解炉管、制氢转化炉管、炉内构件。

  3. 高温热交换器、马弗罐、辐射管。

  4. 处理硝酸、脂肪酸等腐蚀性介质的容器与管道。

  5. 能源与电力工业

  6. 核电站的蒸汽发生器传热管、过热器管。

  7. 火力发电厂的高温烟气处理系统部件。

  8. 废物焚烧炉的热交换部件。

  9. 冶金与热处理工业

  10. 退火炉、渗碳炉、钎焊炉的内衬与构件。

  11. 高温炉辊、料盘、风扇等。

  12. 航空航天与其它工业

  13. 发动机排气系统部件、热端部件。

  14. 用于高温实验装置的承载结构。


四、 产品形态与加工注意事项

  • 常见形态:除了板材,也常以带材、箔材、管材、棒材和丝材等形式供应。

  • 热处理:为获得最佳的性能组合(尤其是抗蠕变性),通常在约1150°C进行固溶处理并快速冷却。

  • 焊接:可采用钨极惰性气体保护焊、金属极惰性气体保护焊等工艺,推荐使用相匹配的焊材(如Inconel 82/182)。

  • 加工:冷加工硬化率较高,建议采用大功率设备并注意中间退火。热加工温度范围通常在900°C至1200°C之间。


五、 选型与牌号说明

  • NICR23FE 是一个概括性或商业称呼,其最对应的标准化牌号为 Incoloy 800H (UNS N08810)Incoloy 800HT (UNS N08811)。两者碳含量控制更严格,并保证了高温下的最小蠕变断裂强度。

  • 选型时需根据具体的使用温度、介质环境、受力状态(特别是蠕变要求)以及成本预算,在Incoloy 800、800H、800HT等细分牌号中进行选择。

总结而言,NICR23FE(Incoloy 800H/HT)镍基合金板是一种专为极端高温与腐蚀环境设计的高性能材料。其平衡的化学成分赋予了它出色的高温强度、抗氧化抗渗碳能力及良好的加工性,使其成为众多工业高温装置中不可替代的关键结构材料。



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