X8NiCrAITi 32-21

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X8NiCrAITi 32-21合金

文档编号：LM - X8NiCrAITi32-21 - 20251217
版本：V1.0
发布日期：2025年12月17日
编制单位：上海禄钧特种合金有限公司

一、产品概述

X8NiCrAITi 32-21（德标1.4876）是一种奥氏体耐热合金，以镍、铬为主要合金化元素，添加铝、钛等元素形成稳定的金属间化合物相，具备优异的高温抗氧化性、良好的高温强度及蠕变性能，适用于高温氧化性气氛工况，可通过锻造、轧制、焊接等多种加工工艺成型，广泛应用于航空航天、电力、冶金等高温领域。

二、化学成分（质量分数，%）

元素
含量范围（质量分数，%）
作用说明
镍（Ni）
30.0-34.0
稳定奥氏体组织，提升高温韧性与蠕变抗力
铬（Cr）
19.0-23.0
形成致密氧化膜，增强高温抗氧化性与耐蚀性
铝（Al）
1.30-1.70
与钛协同作用形成γ'相，提升高温强度，增强抗氧化性
钛（Ti）
0.60-1.00
与铝协同形成γ'相（Ni₃(Al,Ti)），强化基体，提升高温蠕变性能
碳（C）
≤0.10
少量碳可形成碳化物强化相，提升高温强度，控制含量避免脆化
硅（Si）
≤1.00
辅助形成氧化膜，提升铸造性能，控制含量防止高温脆化
锰（Mn）
≤2.00
辅助稳定奥氏体组织，改善加工成型性
磷（P）
≤0.035
严格限制，降低合金高温脆性与焊接裂纹风险
硫（S）
≤0.015
严格限制，减少热加工与焊接过程中的裂纹敏感性
铁（Fe）
余量
作为基体主要成分，保证合金基本力学性能

三、核心物理与力学性能

1. 物理性能

性能指标
数值
密度
约7.95g/cm³
熔点
1370-1430℃
热导率（20℃）
约14.0W/(m·K)
电阻率（20℃）
约1.08μΩ·m
热膨胀系数（20-800℃）
约16.5×10⁻⁶/℃

2. 力学性能（固溶态）

性能指标
数值范围（固溶时效态）
抗拉强度
≥650MPa
屈服强度（Rp0.2）
≥300MPa
延伸率（A5）
≥35%
硬度（HB）
180-240HB
高温抗拉强度（700℃）
≥400MPa

四、关键特性

  • 高温抗氧化性优异：在800-1000℃氧化性气氛中可形成致密稳定的Cr₂O₃与Al₂O₃复合氧化膜，有效阻止基体氧化，长期使用无明显氧化剥落现象。
  • 高温力学性能稳定：通过γ'相强化，在600-800℃范围内具备良好的高温强度与蠕变抗力，1000小时/700℃/200MPa蠕变断裂强度≥150MPa。
  • 加工焊接性能良好：奥氏体组织赋予其优异的塑性与韧性，可进行锻造、轧制、冲压等冷热加工；焊接可采用TIG/MIG焊，焊后经适当热处理可恢复性能。
  • 组织稳定性高：在长期高温服役过程中，γ'相析出均匀且稳定，不易发生聚集长大，保证合金性能长期可靠。

五、适用场景

  • 航空航天领域：航空发动机燃烧室、涡轮叶片外环、排气系统零部件等高温承力部件。
  • 电力工业：大型锅炉过热器管、再热器管、燃气轮机高温部件，以及垃圾焚烧发电设备的高温耐腐蚀构件。
  • 冶金工业：热处理炉炉底板、加热元件支架、焙烧炉内衬等高温炉用构件，可在氧化性气氛下长期服役。
  • 石油化工领域：高温裂解炉管、加氢反应器内件等需同时承受高温与介质腐蚀的部件。
  • 其他领域：玻璃制造设备的高温部件、陶瓷烧结窑具等高温工况构件。

六、加工与焊接要点

  • 热加工：加热温度控制在1150-1200℃，终锻/终轧温度不低于950℃，加工过程中避免剧烈冷却，以防产生内应力。
  • 冷加工：固溶处理后可进行冷冲压、折弯、拉伸等冷加工，冷变形量较大时需中间退火（温度1050-1100℃，保温后空冷），以恢复塑性。
  • 焊接：推荐使用ERNiCr-3或ERNiCrFe-7焊丝，采用氩气保护焊接；焊接前需清理待焊区域油污、氧化皮，焊接过程中控制热输入，避免过热；焊后建议进行固溶时效处理（固溶1080-1120℃保温，空冷+时效700-750℃保温，空冷），以保证焊接接头性能。
  • 热处理：标准热处理工艺为固溶+时效，固溶温度1080-1120℃，保温2-4小时后空冷；时效温度700-750℃，保温16-24小时后空冷，可获得最佳的高温力学性能。

七、产品形态与供应规格

1. 产品形态

板材、带材、管材、棒材、线材、锻件、法兰等。

2. 常规规格

  • 板材：厚度0.5-100mm，宽度1000-2000mm，长度可定制。
  • 管材：外径6-630mm，壁厚0.5-50mm，可定制无缝/焊接管。
  • 棒材：直径8-500mm，长度3000-6000mm，可按需求切割。

八、质量控制与认证

  • 原材料均通过成分分析、力学性能测试、金相组织检验、高温抗氧化性测试等严格检测，符合德标DIN EN 10095标准要求。
  • 可提供EN 10204 3.1材料质量证明、焊接工艺评定报告（WPS）等相关认证文件，满足特种设备高温工况应用需求。

九、包装与储运

  • 产品表面采用防锈纸、塑料膜包裹，外层用钢带捆扎固定。
  • 存放于干燥、通风库房，避免潮湿、酸碱环境，远离尖锐硬物碰撞，防止表面损伤。
  • 运输过程中做好防潮、防挤压措施，确保产品质量不受影响。

产品优势

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加工平台

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物流包装

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