Incoloy 800, 800H und 800HT: Ihre Beziehung und Unterschiede
Incoloy 800, 800H und 800HT: Ihre Beziehung und Unterschiede
Incoloy 800, 800H und 800HT sind verwandte Eisen--Nickel--Chromlegierungen, sie unterscheiden sich jedoch in der Wärmebehandlung und einer strengeren Zusammensetzungskontrolle (insbesondere Kohlenstoff-, Aluminium- und Titangehalt), um die Leistung bei hohen Temperaturen zu verbessern. Die 800er-Legierung ist der Standardtyp. 800H hat einen erhöhten Kohlenstoffgehalt, um die Kriechfestigkeit zu verbessern, während 800HT den Aluminium- und Titangehalt weiter einschränkt, um eine überlegene langfristige Spannungsbruchfestigkeit zu erreichen. Daher eignet sich 800HT am besten für Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen, während die 800-Legierung für Umgebungen mit gemäßigten Temperaturen geeignet ist.
Was sind die Unterschiede zwischen 800H und 800HT?
Der Hauptunterschied zwischen 800H- und 800HT-Legierungen besteht darin, dass der Aluminium- und Titangehalt in 800HT begrenzt ist, was ihm eine höhere Kriechfestigkeit und Spannungsbrucheigenschaften verleiht.
Übersicht über die Legierungen der Incoloy 800-Serie
Incoloy 800
Incoloy 800 ist die Basislegierung der Incoloy 800-Legierungsserie. Ingenieure bevorzugen diese Legierung aufgrund ihrer ausgewogenen Zusammensetzung und zuverlässigen Leistung in Umgebungen mit hohen Temperaturen und Korrosion. Die Legierung enthält 30–35 % Nickel, 19–23 % Chrom und mindestens 39,5 % Eisen. Spurenelemente wie Aluminium und Titan erhöhen die Beständigkeit gegen Aufkohlung und Oxidation zusätzlich. Incoloy 800 behält seine mechanische Stabilität unter thermischen Wechselbedingungen bei und eignet sich daher für Wärmetauscher und chemische Verarbeitungsgeräte.
Incoloy 800H
Incoloy 800H ist eine Weiterentwicklung der Originallegierung und wurde entwickelt, um den Bedarf an verbesserter Zeitstand- und Bruchfestigkeit bei höheren Temperaturen zu erfüllen. Diese Variante zeichnet sich durch eine strengere Kontrolle des Kohlenstoffgehalts und spezifischer Wärmebehandlungsanforderungen aus. Die Legierung wird bei einer Temperatur von mindestens 2050 Grad F (1121 Grad) lösungsgeglüht, was zu einer gröberen Korngröße führt, die ihre Widerstandsfähigkeit gegen Verformung unter Langzeitbeanspruchung erhöht. Experimentelle Studien haben die zuverlässige Leistung des Grundmetalls und der Schweißnähte aus Incoloy 800H unter zyklischer Belastung und Ermüdungsbedingungen bei hohen Temperaturen bestätigt, insbesondere bei Verwendung in Verbindung mit fortschrittlichen Füllmetallen. Diese Eigenschaften machen Incoloy 800H zur idealen Wahl für Anwendungen wie petrochemische Reformer und Überhitzerrohre.
Incoloy 800HT
Incoloy 800HT ist das fortschrittlichste Mitglied der Legierungen der Incoloy 800-Serie. Im Vergleich zu 800H üben die Hersteller eine noch strengere Kontrolle über den Gehalt an Kohlenstoff, Aluminium und Titan aus. Die Legierung wird bei einer Temperatur von mindestens 2100 Grad F (1149 Grad) wärmebehandelt, wodurch ihre Kriechfestigkeit und mechanische Stabilität bei Temperaturen bis zu 925 Grad weiter verbessert werden. Dank der optimierten Zusammensetzung und Verarbeitungstechnik behält Incoloy 800HT seine Festigkeit und Duktilität auch nach längerer Einwirkung extremer Temperaturen bei, was es zu einem idealen Material für Hochtemperaturofenkomponenten und Wärmebehandlungskörbe macht.
Die Beziehung zwischen Incoloy 800-, 800H- und 800HT-Legierungen
| Aspekt | Incoloy 800 | Incoloy 800H | Incoloy 800HT |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoffkontrolle | Grundlinie | Enger | Am engsten |
| Al + Ti-Kontrolle | Standard | Standard | Am strengsten |
| Wärmebehandlung | Nicht erforderlich | Größer oder gleich 2050 Grad F (1121 Grad) | Größer oder gleich 2100 Grad F (1149 Grad) |
| Körnung | Keine Anforderung | ASTM Nr. 5 oder gröber | ASTM Nr. 5 oder gröber |
| Kriechwiderstand | Gut | Verbessert | Höchste |
Vergleich der chemischen Zusammensetzungen von Incoloy 800, 800H und 800HT
| Legierung | Kohlenstoffgehalt (%) | Aluminiumgehalt (%) | Titangehalt (%) | Nickel (%) | Chrom (%) | Eisen (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Incoloy 800 | Bis zu 0,10 | 0.15 – 0.60 | 0.15 – 0.60 | 30.0–35.0 | 19.0–23.0 | Größer oder gleich 39,5 |
| Incoloy 800H | 0.05 – 0.10 | 0.15 – 0.60 | 0.15 – 0.60 | 30.0–35.0 | 19.0–23.0 | Größer oder gleich 39,5 |
| Incoloy 800HT | 0.06 – 0.10 | 0.25 – 0.60 | 0.25 – 0.60 | 30.0–35.0 | 19.0–23.0 | Größer oder gleich 39,5 |
Mechanische Eigenschaften von Incoloy 800 vs. 800H vs. 800HT
| Leistungsmetrik | Testtyp | Temperatur (Grad) | Wert / Beobachtung |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (wie-geschweißt) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 546 ± 6 MPa |
| Streckgrenze (wie-geschweißt) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 265 ± 4 MPa |
| Dehnung (wie-geschweißt) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 25 ± 2 % |
| Zugfestigkeit (nach-Wärmebehandlung nach dem Schweißen) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 576 ± 5 MPa |
| Streckgrenze (nach-Wärmebehandlung der Schweißnaht) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 297 ± 5 MPa |
| Dehnung (nach-Wärmebehandlung nach dem Schweißen) | Rotationsreibschweißung | Raumtemperatur | 27 ± 3 % |
Incoloy 800 vs. 800H vs. 800HT Temperaturbereich
| Legierung | Empfohlene Höchsttemperatur | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Incoloy 800 | Bis zu 650 Grad | Wärmetauscher, Prozessleitungen |
| Incoloy 800H | 650 Grad – 900 Grad | Überhitzerrohre, Reformerauslässe |
| Incoloy 800HT | Bis zu 925 Grad | Ofenteile, Wärme-Körbe behandeln |
Incoloy 800 vs. . 800H vs. . 800HT-Standards und -Klassifizierungen
| Legierungsvariante | UNS-Nummer | ASTM-Spezifikationen (Rohre, Röhren, Bleche, Stangen, Schmiedeteile, Fittings) |
|---|---|---|
| Legierung 800 | N08800 | ASTM B407, B154, B163, B515, B409, B408, B564, B366 |
| Legierung 800H | N08810 | ASTM B407, B154, B163, B515, B409, B408, B564, B366 |
| Legierung 800HT | N08811 | ASTM B407, B154, B163, B515, B409, B408, B564, B366 |
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