求800H的固溶和时效工艺

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求800H的固溶和时效工艺

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Incoloy800 Alloy(因克罗依800、800H、800AT合金)
7 V% \; t% D. @, R一、引言
800合金是一种用来抵抗氧化和碳化的Ni-Fe-Cr合金。其镍的含量达到32%，使800合金对氯致应力腐蚀断裂和σ相的析出使合金变脆有良好的抵抗力。800合金耐均匀腐蚀的性能也很出色。在固溶处理状态，800H和800AT有出众的蠕变和应力断裂性能。800合金基础上的这三种合金都通过了ASME锅炉和压力容器用材规范的审核，规范在第一部分—电站锅炉；第三部分—核容器；第八部分：非直接触火压力容器中都有关于800系列合金的应用标准。
800系列合金基本一样，除了在800H中碳含量稍高(0.05-0.10%)，800AT中加入了1.00%的Al+Ti。800合金一般可以使用到593℃。800H和800AT一般应用在对蠕变和应力腐蚀断裂要求很高的593℃以上的温度。
  l1 o  q& A2 c: J
二、化学成分
. V& Y) M$ h" I* L800系列合金的典型化学成分如下表说示。
1 G3 b; f) K7 O: W9 k: }化学成分
9 r7 W/ B1 a: K0 K; e& R9 t2 a+ ~元素    800    800H    800AT
C    0.02    0.08    0.08
7 U! Q4 j# ?) L8 P, j7 E) R6 DMn    1.00    1.00    1.00
P    0.020    0.020    0.020
S    0.010    0.010    0.010
Si    0.35    0.35    0.35
Cr    21.0    21.0    21.0
Ni    32.0    32.0    32.0
; G8 q! Q7 W; _6 X8 ETi    0.40    0.40   
4 \6 f$ q2 j1 ?- E' W; DAl    0.40    0.40   
Ti+Al            1.00
+ W8 [5 ~) j8 F3 d$ n( A/ vCu    0.30    0.30    0.30
/ d, y) p' v* M. J+ t
三、材料标准
下表是800系列合金的国际标准。

产品形式    标准
    ASTM    ASME    AMS
板、带    B409    SB409    5871
" _  N, W7 q4 h焊管    B514*        
9 o. q1 v; d) W# x- S# t: A; e无缝管    B163    SB163   
    B407    SB407   
6 _; h' `, h+ E棒    B408    SB408   
锻件    B564    SB564   
' j3 J/ E% k6 L$ `; Q*只适用于800合金
6 a+ F+ _5 K, N
四、腐蚀性能与应用
800系列合金的镍含量要比304不锈钢家族高的多，在很多介质情况下，800系列合金和304不锈钢都很相似，例如在很多工业气体和化工介质如硝酸和有机酸中，它们有相当的性能。不论是800系列合金还是304不锈钢都不可以使用在硫酸环境下，除非是低温、低浓度的情况。
9 a1 E9 S* {7 y4 s% M  P. D2 Y0 C8 ^象奥氏体不锈钢一样，800系列合金如果在538-760℃范围内加热时间过长，则在合金的晶界会析出铬的碳化物，让合金出现敏化现象，使合金在象酸洗的环境和65%硝酸环境中产生晶间腐蚀。
800系列合金虽然对氯离子应力腐蚀开裂没有免疫力，但是对其耐蚀性能还是很好的。在石油、化工、食品、纸浆和造纸等工业领域有良好的耐蚀性能。显然800系列合金可以在使普通奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂的中等腐蚀环境下使用。然而，800系列合金对MgCl2溶液的应力腐蚀断裂没有免疫力。
" y! B3 u! ?$ b3 J3 S! |* r: A' h800合金最典型的应用是高温下的应用，如焚烧炉元件、石化重整装置、加氢裂化管件、常规电厂和核电站的过热蒸汽处理设备。高含量的铬和镍使800系列合金对氧化和碳化有良好的抵抗力。
800系列归纳起来有如下特性：
1、按ASME标准在899℃下应用有很高的设计强度；
2 W8 _- B4 n  C5 S0 v" h2、管子可应用在982℃以下的温度；
3、在1038℃温度下仍有抗氧化性；
( H- P6 V/ Q0 T0 n4、耐氯离子腐蚀。

五、力学性能
! M# [8 v; l. A( M5 N+ c: d800系列合金的典型室温力学性能如下表所示。其中800合金在982℃退火，800H和800AT合金在1149℃退火，退火温度不同主要因为材料的强度不同的缘故。
800合金的力学性能
测试温度  (℃)    0.2%屈服强度(MPa)    抗拉强度(MPa)    延伸率δ5   (%)
21    295    600    44
93    274    563    43
260    234    525    39
427    230    514    40
538    219    496    39
: ]  m9 k, j/ e649    200    372    56
& U/ o- X: |6 o$ S4 \# w/ A$ _$ ?760    156    221    85
. A: P3 c7 a: }816    98    171    91
" M8 [4 |3 U8 Y+ I
% F; W! z* a1 a  g2 g4 I" L9 Z4 E800H和800AT的力学性能
& Y8 [* d: Q2 k9 K7 e3 {测试温度  (℃)    0.2%屈服强度(MPa)    抗拉强度(MPa)    延伸率δ5   (%)
3 {! Q  L+ O, k9 x% a9 _( o21    200    531    52
93    166    490    53
316    131    459    53
427    125    454    53
! L. g8 ^/ z8 v' ~2 T538    114    438    51
9 I$ L, f6 @' `/ X% q: B649    102    384    50
760    99    223    78
. A& G5 h, Z% C871    80    128    120
982    61    70    120
. a1 x; V9 u0 q- a
5 J+ C. m6 d! ^# @/ G六、加工和热处理
/ B. ]7 P0 y( R# `* P1、冷成形
800系列合金表现出优良的成形性能，高镍含量阻止奥氏体向马氏体的转变，在301和304不锈钢冷加工时就可能产生这种转变，大范围的成形操作会使合金表面产生波纹状的“橘皮”现象，主要因为其晶粒较大的缘故，但这种现象对材料的性能并没有坏处。
3 o, h1 w* F( E1 b" u# ?5 Q) o2、热处理
800合金的退火处理一般在982-1038℃之间，目的主要是细化晶粒。
800H和800AT的热处理温度一般在1121-1177℃之间进行，除软化材料目的之外，还有就是使材料的晶粒长大，改善抗蠕变和应力断裂性能。
+ G: E* C" t! P# e7 h% o3、焊接
800系列合金可以使用GTAW或MIG等焊接方法焊接。
现在有大量的焊条和焊丝可以用来焊接800合金。800合金的焊缝附近会产生紧密的氧化物，只可以打磨去除。另外焊接时最好采用惰性气体保护焊。