INCOLOY 800 系列合金是 Special Metals 公司發(fā)明的;該發(fā)明是長期對高溫強(qiáng)度、氧 化與滲碳抗力和其它形式的高溫腐蝕的監(jiān)控與保持最終化學(xué)性能的結(jié)果。 每一種合金都是對前一種的優(yōu)化，這些合金建立了高溫應(yīng)用需要適宜的蠕變和開裂性能的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

INCOLOY 鎳-鐵-鉻合金 800 是在 1950 年代進(jìn)入市場的；由于在當(dāng)時鎳別認(rèn)為是一種戰(zhàn)略金屬，因此它被用來填補對相對較低鎳含量的耐熱、耐腐蝕合金的需求。

在過去40多年里，由于其高溫強(qiáng)度和抗氧化、抗?jié)B碳和其它形式的高溫腐蝕性能，它已經(jīng)被廣泛使用。其應(yīng)用包括爐子部件和設(shè)備，石化爐裂解管，豬尾管和管頭以及電加熱元件的外罩。在1963年，該合金得到 ASME鍋爐與壓力容器委員會核準(zhǔn)，其設(shè)計應(yīng)力發(fā)布在代碼 CASEB1325 中。第一次鋁和鈦作為有目的的加入元素列出（分別為 0.15-0.60%），并且退火材料和固溶退火材料區(qū)分開來。新的術(shù)語“一級，在大約 1800°F（980°C）退火”和“二級，在大約 2100°F（1150°C） 退火”開始使用。該代碼包含了 Sections I 和 VIII，并且對一級到 1100°F（593°C）和二級到 1500°F（816°C）列出了設(shè)計應(yīng)力。在隨后的幾年里，委員會做了一系列修訂。

在 1965 年，接受擠出管作為二級材料而不用熱處理。隨后的一年，INCOLOY 800 合金出版物編號：SMC-046 Copyright ? Special Metals Corporation, 2004 (Sept 04) INCONEL, INCOLOY, MONEL, INCO-WELD,INCOFLUX 和800HT 是 Special Metals Corporation group of companies的商標(biāo)。INCOLOY 800 合金的 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)了被批準(zhǔn)，并將這些列為 INCONEL 600 覆蓋范圍的替代。在1967 年，對一級添加了額外的壓力容器圖表， 次年對二級也添加了同樣的圖表。 在 1969 年，由于改變標(biāo)準(zhǔn)來確定設(shè)計應(yīng)力， 設(shè)計應(yīng)力被提高。最低拉伸應(yīng)力曲線被提 高了 10%而且開裂標(biāo)準(zhǔn)被從外推 100，000 小時開裂強(qiáng)度的 62.5 提高到了 67%。6 個 月以后，由于 Section VIII 的設(shè)計應(yīng)力已經(jīng) 被包括在表 UNF-23 中，CASE 被從覆蓋 Sections I 和 VIII 改到僅為 Sections I。對每一級別列出有兩套設(shè)計應(yīng)力，一種 為使用 2/3 屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，另一種為使 用 90%屈服強(qiáng)度。

INCOLOY alloy 800H (UNS N08810)一段時間來已知較高碳含量的 800 合金與 較低碳含量材料比較有更高的蠕變和斷裂性能。由于這個原因，除非客戶指定要求低碳含量，Special Metals 熔煉控制碳范圍在 0.05 到 0.10%。0.05-0.10%的碳含量是在 ASTM 和 ASME 對 800 合金標(biāo)準(zhǔn)極限內(nèi)并在范圍的上限。Special Metals 產(chǎn)生了這些材料的數(shù)據(jù)并提供給 ASME代碼。代碼對 Section I 和出 現(xiàn)在代碼 CASE1325-7 中的 Section VIII 的 Divisions 1 和 2 批準(zhǔn)了更高的設(shè)計應(yīng)力。 注意合金 800HT 不僅要求碳含量范圍 0.05-0.10% ，也 要 求 平 均 晶 粒 尺 寸 為 ASTM5 或更粗大。隨著 CODE CASE1325-7 的發(fā)布和術(shù)語 “800H”的大量使用，由于被 800H 替代，因而不再需要指明“二級”，原來稱做“一 級”的材料簡單的變?yōu)?INCOLOY800 合金。該出版物中的數(shù)據(jù)僅供參考，而且可能在沒有通知的情況下修正或改變 。數(shù)據(jù)被認(rèn)為是精確并可靠的，但 SPECIAL METALS 對此不做任何保證和暗示 ，并且 SPECIAL METALS 對這些數(shù)據(jù)的精確和可靠不承擔(dān)任何責(zé)任。盡管數(shù)據(jù)被認(rèn)為是代表了產(chǎn)品，但產(chǎn)品的實際性能數(shù)據(jù)可能與該文件中的數(shù)據(jù)有出入。文件中的任何內(nèi)容都不能認(rèn)為 是對實際使用的一種保證。

INCOLOY alloy 800HT (UNS N08811) 另外幾個合金制造商進(jìn)入了 800H 合金的市場 (UNS N08810)而且更多的蠕變和斷裂數(shù)據(jù)成為可能。ASME金屬性能委員會收集了這個數(shù)據(jù)并用 參變量程序?qū)ι婕?87 爐的 1052 個數(shù)據(jù)點做了新 的分析。從其它制造商處得到的數(shù)據(jù)中包含一些 相當(dāng)?shù)偷膹?qiáng)度, 而且反映全部可得到數(shù)據(jù)的分析 結(jié)果建議重新修訂設(shè)計應(yīng)力。修訂后的數(shù)值在 1100 到 1500°F（593-816°C）之間比原值低，在 1600 和 1650°F（871 和 899°C）大約相同。 Special Metals 知道保持鋁和鈦含量在規(guī)定的材料 范圍內(nèi)的比例上限的重要性。這導(dǎo)致了與競爭對 手的 800H 合金相比更高的蠕變和開裂性能。所以 為 保 持 更 高 的 許 用 設(shè) 計 應(yīng) 力 ， 公 司 引 入 INCOLOY 800 合金用于各種涉及腐蝕和高溫的 環(huán)境。它用于熱處理設(shè)備如籃子、托盤、夾具 等。在化工和石化過程中該合金用做硝酸介質(zhì)， 尤其要求抗氯離子應(yīng)力腐蝕能力的換熱器和其 它管道系統(tǒng)。在核電站用做蒸汽發(fā)生器管。該 合金通常用于家用電器中的電加熱元件的外 殼。在紙漿生產(chǎn)中，蒸煮溶液的加熱器經(jīng)常是 800 合金制造的。在石油工業(yè)中，該合金用于制 造空氣冷卻工藝蒸汽的換熱器。

INCOLOY 800 合金化學(xué)成分， % 鎳 30.0-35.0 鉻 19.0-23.0 鐵 39.5 min. 碳 0.10 max. 錳 1.50 max. 硫 0.015 max. 硅 1.0 max. 銅 0.75 max. 鋁 0.15-0.60 鈦 0.15-0.60

通常 800 合金是利用其在服役溫度高 達(dá) 1500°F（816°C）時的強(qiáng)度特性。在這些溫 度下，設(shè)備設(shè)計通常是按照拉伸性能做的。對 需 要 高 蠕 變 或 開 裂 強(qiáng) 度 的 應(yīng) 用 ， 應(yīng) 使 用 INCOLOY 800H 和 800 HT。 拉伸性能 INCOLOY 800 合金在室溫和較高溫度下均表現(xiàn) 出高的拉伸性能。由于對核結(jié)構(gòu)材料嚴(yán)格的質(zhì)量保證和試驗要求， 提醒設(shè)計和制造者應(yīng)該在開始這種結(jié)構(gòu)前全面了解 Section III 的要求。

微觀結(jié)構(gòu)和冶金學(xué) INCOLOY 800 合金是奧氏體固溶合金。氮化鈦、 碳化鈦和碳化鉻通常出現(xiàn)在合金的微觀結(jié)構(gòu)中。 氮化物在熔點以下的所有溫度均是穩(wěn)定的，當(dāng)然 不會被熱處理影響。 碳化鉻在溫度為 1000 到 2000°F (540 到 1095°C) 時會從合金中析出。因此 800 合金與其它奧氏體合金相似，在暴露在某些特定腐蝕環(huán)境下 1000 到 1400°F (540 到 760°C)時會出現(xiàn)出晶間腐蝕敏感性。

INCOLOY 800合金的一個重要性能是相較而言對氯化物應(yīng)力腐蝕開裂免疫。大量關(guān)于奧氏體合金在氯化物中應(yīng)力腐蝕的研究表明開裂傾向隨鎳含量的增加而降低。例如 INCONEL 600 合金的鎳含量為 76%, 從而被認(rèn)為是對氯離子應(yīng)力腐蝕開裂免疫。

INCOLOY 800 合金（32.5%鎳）在實驗室的嚴(yán)酷實驗條件下發(fā)生開裂，但其抗力非常高，因此通常被用來替代發(fā)生服役中應(yīng)力腐蝕開裂的材料。 腐蝕抗力 INCOLOY 800 合金象其它奧氏體不銹鋼一樣在某些侵蝕環(huán)境下暴露在 1000-1400°F（540-760°C） 溫度范圍時能夠被激活或形成對晶間侵蝕的敏感。 Huey 實驗測定敏化的敏感性。實驗是將試樣暴露在沸騰的 65%硝酸中 5 個連續(xù)的 48小時周 期。5 個充分的連續(xù)周期的平均腐蝕速率超過 24mpy（0.61mm/年）的穿透表明試樣有敏化傾向。

INCOLOY 800合金可以方便的進(jìn)行冷熱成型并具有良好的焊接和機(jī)械加工性能。加熱與酸洗 所有需要加熱的材料必須被清潔。油、油漆、油 脂、車間灰塵和其它外部物質(zhì)必須在加熱操作前 被清除。 加熱必須在低硫環(huán)境中進(jìn)行。開式加熱必須使用 低硫燃油，加熱爐的環(huán)境應(yīng)該保持在還原條件來 防止過度氧化。 由于二氧化碳或水汽的存在鉻被空氣氧化成高熔 點的氧化物，因此 800 合金不能在通常的工業(yè)退 火爐中進(jìn)行光亮退火。在更嚴(yán)格的條件控制下，合金能夠在干燥、純凈的氫氣環(huán)境、露點（-73°F （-58°C）或更低、體積水分含量小于 0.004%、體積空氣含量小于 0.007%的情況可以得到光亮退火。 INCOLOY 800 合金通常是在箱式或馬福爐中在準(zhǔn)備好的還原氣氛中退火。滿意的氣氛是通過在 不充分的空氣中燃燒低硫天然氣而形成的。這樣會在材料表面形成一層薄的、致密的黑綠色氧化膜。氧化性氣氛會形成厚重的黑色氧化層，并且非常難以去除。去除這種氧化層通常需要相當(dāng)大 量的打磨。詳細(xì)的退火程序取決于冷做量和材料的斷面尺寸。經(jīng)大量冷做的材料的機(jī)械性能在溫度低于 1000°F（540°C）時的改變非常小。應(yīng)力的釋放在1000°F（540°C）時開始發(fā)生并在 1600°F（870°C） 下 1.5 小時后基本完成。退火軟化在 1400°F (760°C)時開始并在 1800°F (980°C)10 到 15 分鐘后完成?？稍u估的晶粒增長會在溫度超過 1800°F（980°C）后出現(xiàn)。但滿意的退火通?？稍?/span>1900（1040）加熱 2 到 5 分鐘來達(dá)到。 試樣在實驗前在給定溫度中保留 15 分鐘然后空冷。在加熱中形成的氧化皮和氧化膜可以通過酸洗去除。由于合金固有的對化學(xué)侵蝕的抗力，需要專門的酸洗程序。熱、冷成型 INCOLOY800 合金的熱成型是在 1600 到 2200°F （870 到 1200°C）范圍進(jìn)行的。大量的鍛造應(yīng)該 在 1850 到 2200°F（1010 到 1200°C）之間進(jìn)行。 在 1200 到 1600°F（650 到 870°C）會導(dǎo)致工件的 開裂。 熱成型后的冷卻速率在考慮熱開裂的情況下并不是很嚴(yán)格。但合金在1000到1400°F（540到760°C） 溫度范圍之間會有碳化物析出，所以應(yīng)該快速冷卻通過該區(qū)域以避免敏化。

INCOLOY800合金的冷變形程序和INCONEL 600 合金和不銹鋼的方法相似，數(shù)值比低碳鋼高，但低于 304 型不 銹鋼。

INCOLOY800 合金的加工硬化速率本質(zhì)上和 INCONEL600 合金相同。 機(jī)加工 800 合金可以方便的使用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行機(jī)械加工。 車削加工使用鍍碳化物涂層的工具可以以高的金 屬去除速率、良好的刀具壽命和良好的表面狀態(tài)進(jìn)行。也可以使用高速鋼（更適合斷續(xù)切削）來 獲得良好的效果。碳化物涂層刀具在切削速度為 110-190sfpm(33.5-57.9m.min) , 進(jìn) 給 速 率 為 0.008-0.035ipr(0.20-0.89mm/轉(zhuǎn))時表現(xiàn)出良好的壽 命 。 高 速 鋼 刀 具 在 切 削 速 度 為 35-95sfmp(10.7-29.0)m/min) 、 進(jìn) 給 速 率 為 0.008-0.035ipr(0.20-0.89mm/rev.)時表現(xiàn)了良好的 壽命。備 注 ： 同 樣 的 機(jī) 加 工 參 數(shù) 也 適 用 于 對 INCOLOY800H 和 800HT 合金。

INCOLOY800 合金對所有焊接方法都具有良好的可焊性。焊接前是材料必須徹底清潔，并設(shè)計使 用合適的焊接接頭。關(guān)于表面準(zhǔn)備、接頭設(shè)計和焊接技術(shù)的詳細(xì)資料見可以從上海墨 鉅獲得。 對 800 合金的保護(hù)金屬弧焊接推薦的焊接產(chǎn)品為 INCO-WELD A 焊條。對鎢極氣保焊、金屬極氣保 焊 和 埋 弧 焊 推 薦 使用 INCONEL 82 焊絲 。 INCOFLUX4 埋弧焊劑用于埋弧工藝。這些產(chǎn)品也可以被用于大多數(shù)異種金屬與 800 合金的焊接。

INCOLOY800 合金可以提供的形式有管線、管、 冷板、帶、熱板、圓棒、扁條、 鍛件、六方和線材。

INCOLOY800 合金材料規(guī)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

ASTM B 408 & ASME SB 408 (棒), ASTM B 564 & ASME SB 564 (鍛 件), ASME Code Case 1325 (所 有產(chǎn)品形式), ASME Code Case 1949 (鍛件), SAE/AMS 5766 (棒), ISO 9723 (棒), ISO 9724 (線材), ISO 9725 (鍛件), BS 3076NA15 (棒), BS 3075NA15 (線 材), VdTüV 412 (所有產(chǎn)品) 熱板、冷板和帶材 - ASTM A 240/A 480 & ASME SA 240/SA 480 (熱板、冷板和帶材), ASTM B 409/B 906 & ASME SB 409/SB 906 (熱板冷板和帶材), ASME Code Case 1325 (所有產(chǎn)品形式), ASME Code Case 2339 (熱板), SAE/AMS 5871 (熱板冷板和帶 材), BS 3072NA15 (熱板冷板), BS 3073NA15 (帶材) ,VdTüV 412 (所有產(chǎn)品), ISO 6208 (熱板冷板和帶材) 管線和管材 - ASTM B 163 & ASME SB 163 (無縫冷凝器和熱 交換器管), ASTM B 407/B 829 & ASME SB 407/SB 829 (無縫管), ASTM B 514/B 775 & ASME SB 514/SB 775 (焊管), ASTM B 515/B 751 & ASME SB 515/SB 751(焊管), ASME Code Case 1325 (所有產(chǎn)品形式), ASME N-20 (核 應(yīng)用的冷加工無縫冷凝器和熱交 換器管), BS 3074NA15 (無縫管), VdTüV 412 (所有產(chǎn)品), ISO 6207 (無縫管) 其它產(chǎn)品形式 - ASTM B 366 & ASME SB 366 (管件)