Сравнение инколоя 800H и 800HT
Что они собой представляют (кратко): Incoloy 800H (UNS N08810) и Incoloy 800HT (UNS N08811) - это термообработанные версии сплава 800 с контролируемой химией, предназначенные для работы при повышенных температурах. Оба сплава получены на основе базового сплава Incoloy 800, но обработаны и ограничены более жесткими диапазонами состава (в частности, углерода, алюминия и титана) и специфическими требованиями к термообработке/размеру зерна для улучшения долговременной прочности и ползучести.
Основные различия в составе и технологиях
-
Углеродный контроль: 800H имеет контролируемую полосу углерода (~0,05-0,10% C) для повышения прочности при ползучести по сравнению с базовой 800; 800HT имеет аналогичное ограничение C (обычно указывается ~0,06-0,10%), но в паре с более строгими ограничениями Al+Ti. Эти небольшие углеродные окна существенно влияют на осаждение карбидов и прочность при ползучести.
-
Алюминий + титан (Al+Ti): 800HT обычно имеет более узкий и высокий контроль Al+Ti (часто указывается ~0,85-1,20% в сочетании) по сравнению с более широкими пределами, допустимыми для 800H. Такой жесткий контроль способствует стабильности микроструктуры и лучшей высокотемпературной прочности/стойкости к окислению.
-
Термообработка и размер зерна: 800H/800HT часто подвергают высокотемпературному отжигу (например, ≥1149°C / ~2100°F) для получения более крупного, контролируемого размера зерна (ASTM 5 или крупнее), который улучшает характеристики ползучести по сравнению со стандартным 800. 800HT часто указывается для соответствия самым строгим требованиям к термообработке и контролю размера зерна.
Краткое описание работы
-
Прочность при ползучести и разрыве: И 800H, и 800HT демонстрируют значительно более высокие показатели прочности на ползучесть и разрыв, чем базовый сплав 800. 800HT обычно демонстрирует самую высокую долговременную прочность при ползучести, особенно в верхней части высокотемпературной эксплуатации (выше ~700°C), благодаря более жестким требованиям к химическому составу и термообработке.
-
Окно температуры: Используйте 800H для надежной работы в диапазоне 600-700°C (и выше, где это необходимо); если конструкция требует максимально возможного длительного сопротивления ползучести или работы при температуре выше ~700°C в течение длительного времени, часто предпочтительнее использовать марку 800HT.
Типичные применения
-
800H: компоненты печей, нефтехимических реформеров, теплообменников и другого оборудования, где требуется стойкость к ползучести выше 600°C в течение многих тысяч часов.
-
800HT: для тех же областей применения, но где требуется более длительный срок службы при более высоких нагрузках/температурах - трубы, пружины, критические детали под давлением и нефтехимические крекинговые установки, работающие при более жестких температурах или там, где ограничения по напряжению и разрушению в соответствии с ASME/Code требуют более жесткого химического состава HT.
Инколой 800H против 800HT, как выбрать
Выбор между Инколой 800H против 800HT это вопрос соответствия время-температура, стресс, оксидная/ науглероживающая среда, и код/сертификация требования к микроструктуре и гарантированным свойствам сплава.
Пошаговый контрольный список выбора (практический)
-
Определите расчетную температуру и временной горизонт.
-
Если температура непрерывной эксплуатации ниже ~600°C и срок службы умеренный, достаточно базового 800; для непрерывной работы при ~600°C или выше в течение длительного времени начните с 800H. Для длительного срока службы при температуре выше ~700°C или для очень длительных расчетных сроков службы (от десятков тысяч до 100 тыс. часов) отдайте предпочтение 800HT.
-
-
Оцените прилагаемый стресс и окружающую среду.
-
Высокие приложенные напряжения или среды, способствующие науглероживанию/окислению, благоприятствуют применению 800HT, поскольку ограниченное количество Al+Ti и контролируемая термообработка обеспечивают лучшее сопротивление ползучести и окислению.
-
-
Проверьте действующие нормы и таблицы напряжений.
-
Во многих кодексах/кодексах ASME опубликованы допустимые напряжения для 800H и 800HT; если соответствие кодексу имеет значение, выберите марку из списка или укажите материал с двойной сертификацией (800H/800HT) и ссылайтесь на сертифицированные данные поставщика.
-
-
Учитывайте форму и отделку.
-
Если формовка/сварка будет тяжелой, уточните, будет ли послесварочная термообработка и сохранится ли размер зерна/химия выбранного сплава при изготовлении. Более жесткий химический состав 800HT иногда требует более строгого контроля при изготовлении.
-
-
Попросите поставщиков предоставить кривые ползучести и разрушения и данные за длительный период времени.
-
Для окончательного выбора запросите данные поставщика (кривые разрушения под напряжением или ползучести за 1000, 10, 100 тыс. часов). Это окончательные исходные данные для расчета предельных параметров. Многие заводы публикуют нормализованные кривые для 800H и 800HT.
-
Язык спецификаций для использования в заказах на поставку / спецификациях (примеры)
-
Приемлемо: “Материал: Инколой 800HT (UNS N08811) по ASTM/ASME [вставить спецификацию], термообработанный до 1149°C (2100°F) мин.; химический состав и размер зерна должны соответствовать ограничениям производителя 800HT; требуется сертификат завода с указанием диапазонов Al+Ti и C”.”
-
Альтернатива (двойной сертификат): “Материал: Сплав 800H/800HT, прошедший двойную сертификацию; поставщик должен сертифицировать на соответствие пределам UNS N08810 и N08811 и предоставить данные о разрушении при ползучести для предполагаемой температуры эксплуатации.”
Использование таких точных формулировок уменьшает двусмысленность при закупках и поддерживает SEO при публикации на страницах с описанием продукта.
800H против 800HT сопротивление ползучести
Механизмы, которые имеют значение
-
Осаждение карбида и размер зерна: Контролируемое содержание углерода и термообработка определяют распределение и тип карбидов; эти характеристики контролируют кавитацию при ползучести и слабость границ зерен. Более жесткий контроль в 800HT позволяет получить микроструктуру, которая дольше сопротивляется деформации ползучести при одинаковом напряжении/температуре.
-
Контроль и окисление Al+Ti: Более высокое и контролируемое содержание Al+Ti в правильном соотношении способствует образованию стабильных оксидных чешуек и укрепляет матрицу при высокой температуре (образование гамма-прим в этих сплавах не сильно выражено, но Al/Ti влияют на осадки и стойкость к окислению), что способствует длительному сроку службы при ползучести и стойкости к охрупчиванию.
О чем говорят данные (как интерпретировать графики мельницы)
-
Графики поставщиков показывают кривые прочности при разрыве при ползучести для 800H и 800HT в виде графика зависимости напряжения от времени при фиксированной температуре. Типичные наблюдения: при заданном напряжении и температуре 800HT достигает целевого времени разрыва при выше напряжения, чем 800H - т.е. 800HT служит дольше или выдерживает большее напряжение при одинаковом сроке службы. Попросите поставщиков предоставить кривые для ваших расчетных температур (600°C, 700°C, 760°C и т.д.).
Правило эмпирического дизайна
-
Если ваш компонент должен выжить очень длинный воздействия (>10 000-100 000 часов) при ≥700°C если вам нужны самые высокие значения допустимых напряжений из таблиц ASME, выберите 800HT. Для надежной работы при температурах выше ~600°C, где таблицы ползучести 800H уже соответствуют допустимым напряжениям, и чувствительность к стоимости имеет значение, 800H часто является прагматичным выбором. Всегда проверяйте данные поставщика по разрушению при ползучести для фактического напряжения и температуры.
Разница между инколоем 800H и 800HT Таблица быстрой проверки
| Недвижимость / Характеристика | Инколой 800H (UNS N08810) | Инколой 800HT (UNS N08811) | Практическое замечание |
|---|---|---|---|
| Углерод (типовая спецификация) | ~0.05 - 0.10% | ~0,06 - 0,10% (более жесткий контроль) | Оба выше, чем база 800; HT часто немного теснее. |
| Al + Ti (комбинированный) | Более широкий диапазон (более широкие границы) | Более узкие, более ограничительные (например, 0,85-1,20% в сочетании) | Ограниченное количество Al+Ti в HT повышает прочность/окисляемость при высоких температурах. |
| Термическая обработка | Высокотемпературный отжиг обычно | Требуется высокотемпературный отжиг; более строгая минимальная температура | HT часто указывается с конкретной температурой отжига. |
| Контроль размера зерна | Контролируемый (крупнее, чем база 800) | Контролируется; часто указывается ASTM 5 или крупнее | Контроль над зерном помогает жить ползучим гадам. |
| Устойчивость к ползучести | Высокий (против 800) | Высший (лучший из 3) | Выберите HT для максимального срока службы при ползучести. |
| Обычно используется темповая фокусировка | Температура эксплуатации ~600-700°C | Эксплуатация при температуре ≥700°C и самый долгий срок службы | Соотнесите с температурой и напряжением. |
Связанные вопросы и ответы
Q1 - Могу ли я заменить 800H на 800HT для экономии средств?
A: Замена возможна в некоторых случаях, но не всегда безопасна. Если допустимое напряжение в приложении взято из таблиц 800HT или расчетный срок службы/температура требуют более жесткого химического состава HT, замена может сократить срок службы или нарушить ограничения кода. Всегда проверяйте допустимые напряжения по ASME/коду и данные поставщика по ползучести перед заменой.
Q2 - Какие температуры считаются “безопасными” для длительной эксплуатации для 800H и 800HT?
A: Единой границы не существует - конструкторы используют данные по ползучести/разрушению и кодируют допустимые напряжения. На практике 800H обычно указывается для надежной длительной эксплуатации при температуре 600°C и выше; 800HT выбирается, когда конструкция требует надежной и длительной эксплуатации при температуре ~700°C и выше или когда требуются самые высокие допустимые напряжения. Подтвердите это таблицами напряжений, опубликованными на заводе.
Q3 - Свариваются ли 800H и 800HT одинаково, и влияет ли сварка на срок службы при ползучести?
A: Оба сплава можно сваривать с помощью стандартных процедур для Ni-Cr, но сварка может локально изменить химический состав и микроструктуру; если срок службы при ползучести критически важен, следует уточнить послесварочную термообработку и контроль изготовления. Более жесткий химический состав HT означает, что контроль изготовителя (присадочный металл, тепловой режим, PWHT) должен быть проверен, чтобы избежать ухудшения свойств ползучести в сварном шве или HAZ.
