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NCF800高温合金

NCF 800耐腐蚀耐热高温合金百科解析 上海冶韩合金集团公司销售部欢迎新老客户来电咨询!周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③（vx号）

一、 概述
NCF 800是一种经典的奥氏体镍-铁-铬系耐热及耐腐蚀高温合金。它在国际通用标准中更广为人知的牌号是Incoloy 800（由美国Special Metals公司注册的商标）。该合金因其在高温下优异的强度、出色的抗氧化和抗渗碳性能，以及良好的抗还原性和氧化性介质腐蚀能力而闻名。自20世纪中期问世以来，NCF 800已成为石油化工、能源动力、工业加热及核能等领域不可或缺的关键材料。



二、 材料牌号与标准

日本JIS标准： NCF 800 (这是您提及的牌号，其中“N”代表镍，“C”代表铬，“F”代表铁)

美国UNS编号： N08800

国际通用商用名： Incoloy® 800

其他常见标准：

ASTM: B163, B164, B165, B407, B564 等（针对管、板、棒、锻件等不同形态）

DIN: 1.4876, 2.4858

GB/T: GH1800 (中国相近牌号)
三、 化学成分与设计特点

NCF 800的化学成分经过精心平衡，是其卓越性能的基础：

镍 (Ni)： 30.0-35.0%。提供奥氏体基体结构，保证合金的韧性和延展性，并是抵抗氯离子应力腐蚀开裂的关键元素。

铬 (Cr)： 19.0-23.0%。主要在高温环境下形成致密且附着力强的Cr₂O₃（三氧化二铬）保护膜，提供卓越的抗氧化和抗高温腐蚀能力。

铁 (Fe)： ≥39.5%。作为基体元素，有效降低了成本，同时保证了材料的结构强度。

碳 (C)： ≤0.10%。控制碳含量对于高温性能至关重要。低碳版本（如NCF 800L）的碳含量≤0.03%，能最大限度地减少在敏化温度区间（约450-850°C）内碳化铬的析出，从而避免晶间腐蚀。

钛 (Ti) 和 铝 (Al)： 分别为0.15-0.60%和0.15-0.60%。它们通过形成稳定的γ'相 [Ni₃(Al, Ti)] 进行时效硬化，是合金高温强度的主要来源。

严格控制杂质： 对硫(S)、磷(P)等有害杂质元素有严格上限，以确保加工性能和焊接性能。

这种独特的成分组合使得NCF 800既不像传统不锈钢那样容易发生高温氧化和蠕变失效，也不像高镍合金那样成本高昂，在性能与价格之间取得了完美平衡。



四、 核心性能特点

优异的耐高温腐蚀性能：

抗氧化性： 能在高达1100°C的循环氧化条件下和高达925°C的持续氧化条件下保持稳定。表面的Cr₂O₃膜能有效阻止氧气向内扩散。

抗渗碳性： 在富含碳气氛（如渗碳炉、乙烯裂解炉）中，能有效抵抗碳元素渗入材料内部，避免形成脆性碳化物而导致的性能劣化和开裂。

抗氮化性： 对氮化气氛也有良好的抵抗能力。

良好的常温及高温力学性能：

具有中等的室温强度和极高的韧性。

在500°C以上的高温下，仍能保持较高的持久强度和抗蠕变能力，不易发生变形和断裂。

出色的耐水介质腐蚀能力：

对各种浓度的苛性碱（氢氧化n、氢氧化j）溶液具有极佳的耐腐蚀性，应力腐蚀开裂倾向低。

耐硝酸、磷酸、多种有机酸及淡水、海水等介质腐蚀。

其高镍含量使其对氯离子引起的应力腐蚀开裂（SCC）有比标准奥氏体不锈钢（如304、316）强得多的抵抗力。

优秀的工艺性能：

加工性： 可采用冷、热加工等多种方式进行成形，但其加工硬化率较高，需要采用比不锈钢更大的加工力并进行中间退火。

焊接性： 焊接性能良好，可采用常见的焊接方法，如钨极惰性气体保护焊（GTAW/TIG）、金属极惰性气体保护焊（GMAW/MIG）和焊条电弧焊（SMAW）。推荐使用相匹配的焊材，如ERNiCr-3（合金82焊丝）或ENiCrFe-3（合金182焊条）。



五、 典型应用领域

凭借其综合性能，NCF 800被广泛应用于以下苛刻环境：

石油化工： 乙烯裂解炉管、转化炉管、热交换器、炉内构件、硝酸生产设备。

化学加工： 氢氧化n（烧碱）蒸发器、硝酸冷凝器、脂肪酸处理设备。

能源与动力： 燃气轮机部件、热回收系统、过热器管、换热器管。

核工业： 用于高温气冷堆（HTGR）的换热部件，因其在高温氦气环境下的稳定性。

工业加热： 马弗罐、辐射管、各种炉用夹具、料篮等。
六、 常见变种型号

为了适应更特殊的环境，衍生出了两个重要的改进型号：

NCF 800H (UNS N08810)： “H”代表High Temperature（高温）。通过控制碳含量在0.05-0.10%的上限范围，并保证较高的晶粒度（通常≥ASTM 5级），显著提高了高温持久强度和抗蠕变能力，专为长时间在600°C以上工作的承压部件设计。

NCF 800L (UNS N08800 Low Carbon)： “L”代表Low Carbon（低碳）。将碳含量严格控制在0.03%以下，极大提升了在敏化温度区间焊接或使用后的抗晶间腐蚀能力，适用于焊接后无法进行固溶退火的大型焊件或处理腐蚀性更强的化学介质。

七、 总结

NCF 800（Incoloy 800）是一款经受了时间考验的“功勋”合金。它并非在某一单项性能上达到极致，而是以其全面而均衡的耐热、耐腐蚀综合性能，以及相对合理的成本，在高温腐蚀应用领域占据了不可动摇的地位。在选择时，工程师会根据具体的工作温度、应力水平、介质环境以及在加工过程中是否涉及焊接等因素，在标准型NCF 800、高温型NCF 800H和低碳型NCF 800L之间做出最合适的选择。