NCF800高溫合金

NCF 800耐腐蝕耐熱高溫合金百科解析 上海冶韓合金集團(tuán)公司銷售部歡迎新老客戶來(lái)電咨詢!周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③（vx號(hào)）

一、 概述
NCF 800是一種經(jīng)典的奧氏體鎳-鐵-鉻系耐熱及耐腐蝕高溫合金。它在國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)中更廣為人知的牌號(hào)是Incoloy 800（由美國(guó)Special Metals公司注冊(cè)的商標(biāo)）。該合金因其在高溫下優(yōu)異的強(qiáng)度、出色的抗氧化和抗?jié)B碳性能，以及良好的抗還原性和氧化性介質(zhì)腐蝕能力而聞名。自20世紀(jì)中期問(wèn)世以來(lái)，NCF 800已成為石油化工、能源動(dòng)力、工業(yè)加熱及核能等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料。



二、 材料牌號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)

日本JIS標(biāo)準(zhǔn)： NCF 800 (這是您提及的牌號(hào)，其中“N”代表鎳，“C”代表鉻，“F”代表鐵)

美國(guó)UNS編號(hào)： N08800

國(guó)際通用商用名： Incoloy? 800

其他常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)：

ASTM: B163, B164, B165, B407, B564 等（針對(duì)管、板、棒、鍛件等不同形態(tài)）

DIN: 1.4876, 2.4858

GB/T: GH1800 (中國(guó)相近牌號(hào))
三、 化學(xué)成分與設(shè)計(jì)特點(diǎn)

NCF 800的化學(xué)成分經(jīng)過(guò)精心平衡，是其卓越性能的基礎(chǔ)：

鎳 (Ni)： 30.0-35.0%。提供奧氏體基體結(jié)構(gòu)，保證合金的韌性和延展性，并是抵抗氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的關(guān)鍵元素。

鉻 (Cr)： 19.0-23.0%。主要在高溫環(huán)境下形成致密且附著力強(qiáng)的Cr?O?（三氧化二鉻）保護(hù)膜，提供卓越的抗氧化和抗高溫腐蝕能力。

鐵 (Fe)： ≥39.5%。作為基體元素，有效降低了成本，同時(shí)保證了材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

碳 (C)： ≤0.10%。控制碳含量對(duì)于高溫性能至關(guān)重要。低碳版本（如NCF 800L）的碳含量≤0.03%，能最大限度地減少在敏化溫度區(qū)間（約450-850°C）內(nèi)碳化鉻的析出，從而避免晶間腐蝕。

鈦 (Ti) 和 鋁 (Al)： 分別為0.15-0.60%和0.15-0.60%。它們通過(guò)形成穩(wěn)定的γ'相 [Ni?(Al, Ti)] 進(jìn)行時(shí)效硬化，是合金高溫強(qiáng)度的主要來(lái)源。

嚴(yán)格控制雜質(zhì)： 對(duì)硫(S)、磷(P)等有害雜質(zhì)元素有嚴(yán)格上限，以確保加工性能和焊接性能。

這種獨(dú)特的成分組合使得NCF 800既不像傳統(tǒng)不銹鋼那樣容易發(fā)生高溫氧化和蠕變失效，也不像高鎳合金那樣成本高昂，在性能與價(jià)格之間取得了完美平衡。



四、 核心性能特點(diǎn)

優(yōu)異的耐高溫腐蝕性能：

抗氧化性： 能在高達(dá)1100°C的循環(huán)氧化條件下和高達(dá)925°C的持續(xù)氧化條件下保持穩(wěn)定。表面的Cr?O?膜能有效阻止氧氣向內(nèi)擴(kuò)散。

抗?jié)B碳性： 在富含碳?xì)夥眨ㄈ鐫B碳爐、乙烯裂解爐）中，能有效抵抗碳元素滲入材料內(nèi)部，避免形成脆性碳化物而導(dǎo)致的性能劣化和開(kāi)裂。

抗氮化性： 對(duì)氮化氣氛也有良好的抵抗能力。

良好的常溫及高溫力學(xué)性能：

具有中等的室溫強(qiáng)度和極高的韌性。

在500°C以上的高溫下，仍能保持較高的持久強(qiáng)度和抗蠕變能力，不易發(fā)生變形和斷裂。

出色的耐水介質(zhì)腐蝕能力：

對(duì)各種濃度的苛性堿（氫氧化n、氫氧化j）溶液具有極佳的耐腐蝕性，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向低。

耐硝酸、磷酸、多種有機(jī)酸及淡水、海水等介質(zhì)腐蝕。

其高鎳含量使其對(duì)氯離子引起的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）有比標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼（如304、316）強(qiáng)得多的抵抗力。

優(yōu)秀的工藝性能：

加工性： 可采用冷、熱加工等多種方式進(jìn)行成形，但其加工硬化率較高，需要采用比不銹鋼更大的加工力并進(jìn)行中間退火。

焊接性： 焊接性能良好，可采用常見(jiàn)的焊接方法，如鎢極惰性氣體保護(hù)焊（GTAW/TIG）、金屬極惰性氣體保護(hù)焊（GMAW/MIG）和焊條電弧焊（SMAW）。推薦使用相匹配的焊材，如ERNiCr-3（合金82焊絲）或ENiCrFe-3（合金182焊條）。



五、 典型應(yīng)用領(lǐng)域

憑借其綜合性能，NCF 800被廣泛應(yīng)用于以下苛刻環(huán)境：

石油化工： 乙烯裂解爐管、轉(zhuǎn)化爐管、熱交換器、爐內(nèi)構(gòu)件、硝酸生產(chǎn)設(shè)備。

化學(xué)加工： 氫氧化n（燒堿）蒸發(fā)器、硝酸冷凝器、脂肪酸處理設(shè)備。

能源與動(dòng)力： 燃?xì)廨啓C(jī)部件、熱回收系統(tǒng)、過(guò)熱器管、換熱器管。

核工業(yè)： 用于高溫氣冷堆（HTGR）的換熱部件，因其在高溫氦氣環(huán)境下的穩(wěn)定性。

工業(yè)加熱： 馬弗罐、輻射管、各種爐用夾具、料籃等。
六、 常見(jiàn)變種型號(hào)

為了適應(yīng)更特殊的環(huán)境，衍生出了兩個(gè)重要的改進(jìn)型號(hào)：

NCF 800H (UNS N08810)： “H”代表High Temperature（高溫）。通過(guò)控制碳含量在0.05-0.10%的上限范圍，并保證較高的晶粒度（通?！軦STM 5級(jí)），顯著提高了高溫持久強(qiáng)度和抗蠕變能力，專為長(zhǎng)時(shí)間在600°C以上工作的承壓部件設(shè)計(jì)。

NCF 800L (UNS N08800 Low Carbon)： “L”代表Low Carbon（低碳）。將碳含量嚴(yán)格控制在0.03%以下，極大提升了在敏化溫度區(qū)間焊接或使用后的抗晶間腐蝕能力，適用于焊接后無(wú)法進(jìn)行固溶退火的大型焊件或處理腐蝕性更強(qiáng)的化學(xué)介質(zhì)。

七、 總結(jié)

NCF 800（Incoloy 800）是一款經(jīng)受了時(shí)間考驗(yàn)的“功勛”合金。它并非在某一單項(xiàng)性能上達(dá)到極致，而是以其全面而均衡的耐熱、耐腐蝕綜合性能，以及相對(duì)合理的成本，在高溫腐蝕應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)了不可動(dòng)搖的地位。在選擇時(shí)，工程師會(huì)根據(jù)具體的工作溫度、應(yīng)力水平、介質(zhì)環(huán)境以及在加工過(guò)程中是否涉及焊接等因素，在標(biāo)準(zhǔn)型NCF 800、高溫型NCF 800H和低碳型NCF 800L之間做出最合適的選擇。