摘要：Incoloy 800（又称0Cr20Ni32AlTi，美国牌号UNS N08800）是一种镍-铬-铁基的奥氏体高温合金。该合金通过添加少量铝和钛元素，并控制碳、硅、锰等成分，在固溶态下具备高强度、优异的耐高温腐蚀性和抗氧化性能。其设计初衷是为了在极端高温和腐

概述

Incoloy 800（又称 0Cr20Ni32AlTi，美国牌号 UNS N08800）是一种镍-铬-铁基的奥氏体高温合金。该合金通过添加少量铝和钛元素，并控制碳、硅、锰等成分，在固溶态下具备高强度、优异的耐高温腐蚀性和抗氧化性能。其设计初衷是为了在极端高温和腐蚀性环境中保持稳定的机械性能与化学稳定性，因此在化工、核能、能源等多个工业领域得到广泛应用。

化学成分

Incoloy 800 的化学成分经过精确配比，以确保其综合性能：

•镍（Ni）：30.0–35.0%，提供良好的高温强度和耐还原性介质腐蚀的能力。

•铬（Cr）：19.0–23.0%，赋予合金优异的抗氧化和耐高温腐蚀性能。

•铁（Fe）：≥39.5%，作为基体元素，平衡成本与性能。

•碳（C）：≤0.10%，低碳含量有助于减少敏化作用和晶间腐蚀倾向。

•铝（Al）：0.15–0.60% 和 钛（Ti）：0.15–0.60%，通过形成稳定的碳化物和强化相，提高抗蠕变和抗晶间腐蚀能力。

•其他元素包括锰（Mn）（≤1.5%）、硅（Si）（≤1.0%）、铜（Cu）（≤0.75%）、硫（S）（≤0.015%）和磷（P）（≤0.030%），均在控制范围内以优化加工性和服役性能。

物理与机械性能

Incoloy 800 在物理和机械性能方面表现出色：

•密度：8.0 g/cm³。

•熔点：1350–1400℃。

•比热容：455 J/(kg·℃)。

•磁性：无磁性。

•室温机械性能（退火态）：

•抗拉强度 ≥520 MPa

•屈服强度 ≥205 MPa

•延伸率 ≥30%

•高温机械性能（例如在600℃时）：

•抗拉强度 仍保持较高水平

•蠕变强度 和 断裂韧性 良好，使其能在高温下长期工作。

加工工艺

Incoloy 800 的加工需遵循特定工艺以确保性能：

1.热加工：温度范围通常为 1200℃–950℃。加工后需进行水淬或快速空冷，并进行固溶处理（980–1060℃急冷）以获得最佳性能和抗蠕变性。

2.冷加工：加工硬化率高于标准奥氏体不锈钢。冷加工材料应为固溶热处理态，大变形量需配合中间退火。若冷加工量大于10%，需进行二次固溶处理。

3.焊接：兼容多种传统焊接工艺，如钨电极惰性气体保护焊（TIG）、金属极惰性气体保护焊（MIG）、手工电弧焊和等离子弧焊。脉冲电弧焊是首选方案，手工电弧焊推荐使用 (Ar+He+H₂+CO₂) 混合保护气体，以确保焊接质量。

耐腐蚀性与高温性能

Incoloy 800 的核心优势在于其卓越的耐腐蚀性和高温性能：

•耐腐蚀性：

•凭借高镍铬含量，在氯化物环境、低浓度NaOH水溶液及高温高压水中具有优良的耐应力腐蚀破裂（SCC）性能。

•耐腐蚀性优于一般奥氏体不锈钢（如304、316），甚至优于一些镍基合金（如Inconel 600和Monel 400）。

•对硝酸、有机酸及多种氧化性和非氧化性盐有良好耐蚀性，但在硫酸和盐酸中的耐蚀性有限。

•高温性能：

•在高温下具备优异的抗氧化、抗渗碳、抗氮化和抗硫化能力。

•抗氧化性优于SUS 310S，接近更高级的合金600。

•通常在600℃以下温度范围使用。对于更高温度且要求抗蠕变的场景，推荐使用其变种 Incoloy 800H（碳含量控制更优，适用于600–950℃）或 Incoloy 800HT（铝钛含量调整，适用于700–1000℃）。

应用领域

凭借其综合性能，Incoloy 800 在多个工业领域扮演关键角色：

•化学工业：用于制造硝酸冷却器、醋酐裂化管、换热设备、换热管等，处理腐蚀性介质。

•核能工业：应用于核发生器、蒸汽发生器管道、核燃料元件包壳、热交换器管束及反应堆压力容器内部件，耐受高温高压水和辐射环境。

•能源与动力：用于过热蒸气管、加热元件管（如电加热器外套管）、热电偶保护管及热处理炉的构件。

•石油与海洋工程：在炼油厂、化工设备、海洋平台及海底管道中抵抗海水和高氯环境的腐蚀。

•其他领域：包括纸浆造纸工业中的蒸煮器、家用电器中的加热元件护套，以及需要耐热耐腐蚀的结构件如篮子、托盘和夹具。

来源：东风说科学