Incoloy800合金是Special Metals 公司发明的;在1950年进入市场的;由于当时镍被认为是一种战略金属,因此它被用来填补相对较低镍含量的耐热、耐腐蚀合金的需求。在过去40多年里,由于其高温强度和抗氧化、抗渗碳和其他形式的高温腐蚀性能,被广泛的使用在炉子部件和设备,石化炉裂解管,猪尾管已经电加热元件的外罩。1963年,Incoloy800系列合金得到ASME锅炉与压力容器委员会核准,并设计应力发布在代码CASEB1325中。
Incoloy800镍基合金表示方法有很多种,一般在中国:NS111合金 ,美国UNS标准:N08800 ,德国DIN:X10NiCrAlTi32-20 ,W-Nr: 1.4876 ,英国BS:NA 15 ,它的化学成分标号为:0Cr20Ni32AlTi .Incoloy800合金的化学元素成分: C: ≤0.10 ,Si: ≤1.0,Mn: ≤1.5, Cr: 19.0~23.0 Ni: 30.0~35.0Al:0.15~0.6 , Ti: 0.15~0.6 , Cu: ≤0.75 , P: ≤ 0.02 , S: ≤ 0.015 , Fe ≥ 39.5 , 单位: % ,密度:8.1g/cm3 , 熔点: 1370-1400℃ 。Incoloy800无缝管的主要标准有 ASTM B 163 ,ASTM B 407 .
Incoloy800合金经过敏化处理时将具有晶间腐蚀倾向性。在对Incoloy800合金的时间-温度-敏化曲线分析后,我们发现含碳0.04%的800系列合金在不同温度热处理后(保温1h后水冷)经硝酸和硫酸铁法试验由于敏化态晶间腐蚀所引起的腐蚀速率显著增加,我们在做含碳量、固溶处理温度、稳定化度、晶粒尺寸等因素对低碳(0.036%)和超低碳(0.026%和0.015%)800合金晶间腐蚀行为的影响结果可以看出,Incoloy800合金经中温敏化后在介质中会产生晶间腐蚀,在硝酸和硫酸铁法试验中,含碳0.04%的合金最敏感的温度约650℃,在硫酸铜+硫酸+铜屑法的试验中,含碳量越低,Ti/C比越高,则晶间腐蚀敏感性越低,研究表明,导致Cr20Ni32Fe合金晶间腐蚀敏感性的原因仍然是M23C6的析出在晶界形成贫铬区。采取降低合金中的碳量,提高合金的稳定化度(即Ti/C比),控制适宜的固溶处理温度和细化合金的晶粒度等措施,可有效降低合金对晶间腐蚀的敏感。这也是开发 Sanicro 30 (超低碳 Incoloy 800 )的主要依据。(目前国外压水堆和重水堆核电厂的蒸发器和重水堆核电厂的蒸发传热管材所用为 Incoloy800合金,但并未注明系超低碳型的 Incoloy800 )
牌号 | 国别 | 几种常见的800系列合金化学成分表 | |||||||||
C | Si | Mn | Cr | Ni | Al | Ti | Cu | P | S | ||
1Cr20Ni32AlTi ( NS 1101 ) | 中国 | ≤0.10 | ≤1.0 | ≤1.5 | 19~23 | 30~35 | 0.15~0.60 | 0.15~0.60 | ≤0.75 | ≤0.02 | ≤0.015 |
Incoloy 800 ( N08800 ) | 美国 | ||||||||||
Incoloy 800M | 美国 | 0.03~0.06 | 19~23 | 30~35 | 0.15~0.60 | ≤0.30 | ≤0.75 | ||||
Incoloy 800H ( N08810 ) | 美国 | 0.05~0.10 | ≤1.0 | ≤1.5 | 19~23 | 30~35 | 0.15~0.60 | 0.15~0.60 | |||
Incoloy 800HT ( N08810 ) | 美国 | 0.06~0.10 | ≤1.0 | ≤1.5 | 19~23 | 30~35 | 0.25~0.60 | 0.25~0.60 | ≤0.03 | ≤0.02 | |
XH3ZT | 前苏联 | ≤0.05 | ≤0.7 | ≤0.7 | 19~22 | 32~34 | ≤0.5 | 0.25~0.60 | |||
0Cr20Ni32AlTi ( NS 1102 ) | 0.05~0.10 | 19~23 | 30~35 | 0.15~0.60 | 0.15~0.60 | ≤0.75 | |||||
备注: 800H合金 Al+Ti 0.30~1.20 ASTM 晶粒度≤5级 800HM合金 Al+Ti 0.85~1.20 ASTM 晶粒度≤5级 |