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)控與保持最終化學性能的結果。 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用需要適宜的蠕變和開裂性能的工業(yè)標準。

INCOLOY 鎳-鐵-鉻合金 800 是在 1950 年代進入市場的；由于在當時鎳別認為是一種戰(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。其應用包括爐子部件和設備，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，其設計應力發(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）列出了設計應力。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。INCOLOY 800 合金的 ASTM 標準了被批準，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，由于改變標準來確定設計應力， 設計應力被提高。最低拉伸應力曲線被提 高了 10%而且開裂標準被從外推 100，000 小時開裂強度的 62.5 提高到了 67%。6 個 月以后，由于 Section VIII 的設計應力已經(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計應力，一種 為使用 2/3 屈服強度標準，另一種為使 用 90%屈服強度。

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 合金標準極限內并在范圍的上限。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 批準了更高的設計應力。 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任何責任。盡管數(shù)據(jù)被認為是代表了產(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。文件中的任何內容都不能認為 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 參變量程序對涉及 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?shù)偷膹姸?/span>, 而且反映全部可得到數(shù)據(jù)的分析 結果建議重新修訂設計應力。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 范圍內的比例上限的重要性。這導致了與競爭對 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 計 應 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， 尤其要求抗氯離子應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 1500°F（816°C）時的強度特性。在這些溫 度下，設備設計通常是按照拉伸性能做的。對 需 要 高 蠕 變 或 開 裂 強 度 的 應 用 ， 應 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。由于對核結構材料嚴格的質量保證和試驗要求， 提醒設計和制造者應該在開始這種結構前全面了解 Section III 的要求。

微觀結構和冶金學 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)在合金的微觀結構中。 氮化物在熔點以下的所有溫度均是穩(wěn)定的，當然 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力腐蝕開裂免疫。大量關于奧氏體合金在氯化物中應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%, 從而被認為是對氯離子應力腐蝕開裂免疫。

INCOLOY 800 合金（32.5%鎳）在實驗室的嚴酷實驗條件下發(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合金可以方便的進行冷熱成型并具有良好的焊接和機械加工性能。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必須在加熱操作前 被清除。 加熱必須在低硫環(huán)境中進行。開式加熱必須使用 低硫燃油，加熱爐的環(huán)境應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 火爐中進行光亮退火。在更嚴格的條件控制下，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大 量的打磨。詳細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械性能在溫度低于 1000°F（540°C）時的改變非常小。應力的釋放在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）范圍進行的。大量的鍛造應該 在 1850 到 2200°F（1010 到 1200°C）之間進行。 在 1200 到 1600°F（650 到 870°C）會導致工件的 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上和 INCONEL600 合金相同。 機加工 800 合金可以方便的使用標準方法進行機械加工。 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 給 速 率 為 0.008-0.035ipr(0.20-0.89mm/轉)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 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 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，并設計使 用合適的焊接接頭。關于表面準備、接頭設計和焊接技術的詳細資料見可以從上海墨 鉅獲得。 對 800 合金的保護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)行標準

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)