Общие свойства
Сплавы 800H (UNS N08810) и 800HT (UNS N08811) являются материалами никеля, железа и хрома, которые устойчивы к окислению, науглероживанию и другой высокотемпературной коррозии. Химический состав двух сплавов идентичен сплаву 800 (UNS N08800), за исключением более высокого уровня углерода, присутствующего в обеих марках — (0,05–0,10%) в сплаве 800Н и (0,06–0,10%) в сплаве 800НТ. Сплав 800ХТ также имеет добавку до 1,0 % алюминия и титана. В дополнение к химическим ограничениям, оба сплава подвергаются высокотемпературному отжигу, в результате которого получается средний размер зерна ASTM 5 или крупнее. Ограниченный химический состав в сочетании с высокотемпературным отжигом обеспечивает этим материалам большую прочность на ползучесть и разрыв по сравнению со сплавом 800.
Сплав 800H обладает хорошими свойствами ползучести при температурах выше 1100 ° F (600 ° C). Он остается пластичным при длительном использовании при температурах ниже 1290 ° F (700 ° C) из-за максимального содержания титана и алюминия 0,7%. Сплав 800 со стандартным отжигом рекомендуется для эксплуатации при температуре ниже 1100 ° F (600 ° C). Сплав 800Н устойчив к восстановительным, окислительным и азотирующим атмосферам, а также атмосферам, которые чередуются между восстановительной и окислительной. Сплав остается стабильным при длительной эксплуатации при высоких температурах.
Сплав 800HT обладает превосходной силой ползучести при температурах выше 1290 ° F (700 ° C). Если применение включает в себя частые колебания температуры ниже 1290 ° F (700 ° C) или детали постоянно подвергаются воздействию температуры ниже 1290 ° F (700 ° C), следует использовать сплав 800H. Высокая термостойкость сплава 800HT сравнима со сплавом 800H. Он также остается стабильным при длительной эксплуатации при высоких температурах.
Приложений
- Химическая и нефтехимическая переработка — технологическое оборудование для производства этилена, дихлорида этилена, уксусного ангидрида, кетена, азотной кислоты и кислородного спирта
- Нефтепереработка — установки парового/углеводородного риформинга и установки гидродеалкилирования
- Выработка электроэнергии — пароперегреватели и высокотемпературные теплообменники в газоохлаждаемых ядерных реакторах, теплообменники и трубопроводные системы на угольных электростанциях.
- Приспособления для термической обработки — излучающие трубки, муфели, реторты и приспособления для термообрабатывающих печей
Стандарты
АСТМ.................. В 409
АСМЕ.................. СБ 409
АМС ................... 5871
Вес % (все значения максимальны, если не указано иное)
|
Элемент
|
800Ч
|
800ХТ
|
|
Никель
|
30,0 мин.-35,0 макс.
|
30,0 мин.-35,0 макс.
|
|
Хром
|
19,0 мин.-23,0 макс.
|
19,0 мин.-23,0 макс.
|
|
Железо
|
39.5
|
39.5
|
|
Углерод
|
0,05 мин.-0,10 макс.
|
0,06 мин.-0,10 макс.
|
|
Марганец
|
1.50
|
1.50
|
|
Фосфор
|
0.045
|
0.045
|
|
Сера
|
0.015
|
0.015
|
|
Кремний
|
1.0
|
1.0
|
|
Алюминий
|
0,15 мин.-0,60 макс.
|
0,25 мин.-0,60 макс.
|
|
Титан
|
0,15 мин.-0,60 макс.
|
0,25 мин.-0,60 макс.
|
|
Алюминий и титан
|
0,30 мин.-1,20 макс.
|
0,85 мин.-1,20 макс.
|
Физические свойства
Плотность
0,287 фунта/дюйм3
7,94 г/см3
Удельная теплоёмкость
32–212 °F (0,11 БТЕ/фунт-°F)
460 Дж/кг-°K (0-100°C)
Модуль упругости
28.5 x 106 фунтов/кв. дюйм
196,5 ГПа
Теплопроводность 200 °F (100 °C)
10,6 БТЕ/ч/фут2/фут/°F
18,3 Вт/м-°K
Интервал плавления
2475 – 2525°F
1357 – 1385°С
Удельное электрическое сопротивление
59,5 мкОм при 68°C
99 мкОм-см при 20°C
|
Средний коэффициент теплового расширения
Диапазон температур
|
|
°F
|
°С
|
дюйм/дюйм/°F
|
см/см°С
|
|
200
|
93
|
7,9 х 10-6
|
14,4 х 10-6
|
|
400
|
204
|
8,8 х 10-6
|
15,9 х 10-6
|
|
600
|
316
|
9,0 х 10-6
|
16,2 х 10-6
|
|
800
|
427
|
9,2 х 10-6
|
16,5 х 10-6
|
|
1000
|
538
|
9,4 х 10-6
|
16,8 х 10-6
|
|
1200
|
649
|
9,6 х 10-6
|
17,1 х 10-6
|
|
1400
|
760
|
9,9 х 10-6
|
17,5 х 10-6
|
|
1600
|
871
|
10,2 х 10-6
|
18,0 х 10-6
|
Типичные значения при 70 °F (21 °C)
|
Предел текучести
Смещение 0,2%
|
Предельная прочность на растяжение
Сила
|
Удлинение
в 2 дюймах.
|
Твёрдость
|
|
PSI (мин.)
|
(МПа)
|
PSI (мин.)
|
(МПа)
|
% (мин.)
|
(макс.)
|
|
29,000
|
200
|
77,000
|
531
|
52
|
126 Бринелль
|
Свойства ползучести и разрыва
Строгий химический контроль и термическая обработка отжигом на твердый раствор были разработаны для обеспечения оптимальных свойств ползучести и разрыва для сплавов 800H и 800HT. В следующих таблицах подробно описаны выдающиеся свойства ползучести и разрушения этих сплавов.
Репрезентативные значения прочности на разрыв для сплавов 800H/800HT
|
Температура
|
10 000 ч
|
30 000 ч
|
50 000 ч
|
100 000 ч
|
|
°F
|
°С
|
КСИ
|
Мпа
|
КСИ
|
Мпа
|
КСИ
|
Мпа
|
КСИ
|
Мпа
|
|
1200
|
650
|
17.5
|
121
|
15.0
|
103
|
14.0
|
97
|
13.0
|
90
|
|
1300
|
705
|
11.0
|
76
|
9.5
|
66
|
8.8
|
61
|
8.0
|
55
|
|
1400
|
760
|
7.3
|
50
|
6.3
|
43
|
5.8
|
40
|
5.3
|
37
|
|
1500
|
815
|
5.2
|
36
|
4.4
|
30
|
4.1
|
28
|
3.7
|
26
|
|
1600
|
870
|
3.5
|
24
|
3.0
|
21
|
2.8
|
19
|
2.5
|
17
|
|
1700
|
925
|
1.9
|
13
|
1.6
|
11
|
1.4
|
10
|
1.2
|
8.3
|
|
1800
|
980
|
1.2
|
8.3
|
1.0
|
6.9
|
0.9
|
6.2
|
0.8
|
5.5
|
Стойкость к окислению
Сочетание высокого содержания никеля и хрома в сплавах 800Н и 800НТ обеспечивает отличную стойкость к окислению обоих сплавов. Результаты испытаний на циклическое окисление при температурах 1800 °F (980 °C) и 2000 °F (1095 °C) показаны ниже.
Коррозионная стойкость
Высокое содержание никеля и хрома в сплавах 800H и 800HT обычно означает, что они будут иметь очень схожую коррозионную стойкость в водной среде. Сплавы обладают коррозионной стойкостью, сравнимой с 304 при использовании в азотных и органических кислотах. Сплавы не должны использоваться в серной кислоте. Они подвержены осаждению карбида хрома при длительной эксплуатации в диапазоне температур 1000–1400 °F (538–760 °C).
Поскольку сплавы 800H и 800HT были разработаны в первую очередь для высокотемпературной прочности, коррозионные среды, воздействию которых подвергаются эти марки, обычно включают высокотемпературные реакции, такие как окисление и цементация.
Производственные данные
Сплавы 800H и 800HT легко свариваются и обрабатываются стандартными методами производства. Однако из-за высокой прочности сплавов они требуют более мощного технологического оборудования, чем стандартные аустенитные нержавеющие стали.
Горячая формовка
Диапазон температур горячей обработки для сплавов 800H и 800HT составляет 1740–2190 °F (950–1200 °C), если деформация составляет 5 процентов или более. Если степень горячей деформации составляет менее 5 процентов, рекомендуется диапазон температур горячей обработки от 1560 до 1920 °F (850–1050 °C). Если температура горячего обрабатываемого металла падает ниже минимальной рабочей температуры, деталь необходимо повторно нагреть. Сплавы должны быть закалены водой или быстро охлаждены на воздухе в диапазоне температур 1000–1400 °F (540–760 °C). Сплавы 800Н и 800НТ требуют отжига на твердый раствор после горячей обработки для обеспечения оптимального сопротивления ползучести и свойств.
Холодная штамповка
Сплавы должны находиться в отожженном состоянии до холодной штамповки. Скорость деформационного упрочнения выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей. Это следует учитывать при подборе технологического оборудования. Промежуточная термическая обработка может потребоваться при высокой степени холодной обработки или при деформации более 10 процентов.
Сварка
Сплавы 800H и 800HT можно легко сваривать большинством стандартных процессов, включая GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG) и SMAW (MMA). Материал должен находиться в отожженном растворе состоянии, без смазки, маркировки или окалины. Термическая обработка после сварки не требуется. Чистка щеткой из нержавеющей стали после сварки удалит тепловой оттенок и создаст площадь поверхности, не требующую дополнительного травления.
Обработки
Сплавы 800Н и 800НТ предпочтительно обрабатывать в отожженном состоянии. Поскольку сплавы склонны к деформационному упрочнению, следует использовать только низкие скорости резания и постоянно использовать режущий инструмент. Достаточная глубина резания необходима для того, чтобы избежать контакта с ранее сформированной зоной нагартованного пропила.
