NS111 - NS耐蚀合金 - 上海君木钢铁集团

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NS111

产品名称： NS111
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NS111
材料牌号：NS111耐蚀合金
美国牌号：UNS N08825
德国牌号: W.Nr.2.4858
一、NS111（N08825,2.4858）耐蚀合金概述：
NS111(N08825,2.4858)合金是钛稳定化处理的全奥氏体镍铁铬合金，并添加了铜和钼。
1、NS111（N08825,2.4858合金具有以下特性：
(1)、好的耐应力腐蚀开裂性能。
(2)、好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能
(3)、很好的抗氧化性和非氧化性热酸性能
(4)、在室温和高达550℃的高温时都具有很好的机械性能
(5)、具有制造温度达450℃的压力容器的认证
2、NS111（N08825,2.4858）合金化学成分： %

C≤	Si≤	Mn≤	P≤	S≤	Cr≥	Ni≥	Mo≥	Cu≤
0.025	0.50	1.00	0.020	0.010	19.5-23.5	38.0-46.0	2.5-3.5	1.5-3.0
其他	Al≤	Ti≤	Fe≤	N≤	Co≤	Nb≤	W≤	V≤
其他	0.20	0.60-1.20	余量	-	-	-	-	-

3、NS111（N08825,2.4858）合金物理性能：
(1)、密度：ρ=8.1g/cm³
(2)、熔化温度范围：1370～1400℃

温度℃	比热容J/Kg K	热导率W/mK	电阻率μΩcm	弹性模量KN/mm²	热膨胀系数10^-6/K
20	440	10.8	112	195
93
100	462	12.4	114	190	14.1
200	488	14.1	118	185	14.9
204
300	514	15.6	120	179	15.2
316
400	540	16.9	124	174	15.6
427
500	565	18.3	126	168	15.8
538
600	590	19.6	126	161	16.0
649
700	615	21.0	127	154	16.7
760
800	655	23.2	128	142	17.2
871
900	680	25.7	129	130	17.6
982
1000	710	28.1	130	119	17.9

4、NS111（N08825,2.4858）合金机械性能：
下表中所列性质适用于NS111合金的指定规格产品软化退火（稳定化退火）后的情况。非标准尺寸材料的特殊性能可以根据特定应用场合的要求提供。
室温机械性能（最小值）

产品	规格	屈服强度 R_P0.2 N/mm²	屈服强度 R_P1.0 N/mm²	抗拉强度 R_mN/mm²	延伸率 A₅₀%	布氏硬度 HB
薄板带材/冷轧板材/热轧	0.5-6.4	240	265	585	30	<=200
	5-100					135-165
棒材冷加工热加工	1.6-64
	25-100
	>100-240	220	250	550	35
管材冷加工热加工	64-240	180	-	530	30	-
	5-100	240	265	585	30
冷凝和热交换器	16-76

高温机械性能（最小值）

产品				屈服强度R_P0.2N/mm²					屈服强度R_P1.0N/mm²
温度℃	100	200	300		400	450	100	200		300	400	450
板、带、管	205	180	170		160	155	235	205		195	185	180
棒	190	165	155		145	140	220	190		180	170	165

5、NS111（N08825,2.4858）合金ISO V型缺口冲击试验：
室温平均值：轴向>=150J/cm²，径向>=100J/cm²，时间-温度-敏化曲线。
6、NS111（N08825,2.4858）合金条件应力值：
达到90%屈服强度的高条件应力值可应用于允许略大一点变形量的应用场合。这些应力引起的永久应力会导致尺寸的变化，因此不推荐用于法兰和密封垫圈连接件。
7、NS111（N08825,2.4858）合金金相结构：
NS111合金具有稳定的面心立方结构。化学成分和恰当的热处理保证了耐腐蚀性不受敏化性的削弱。
8、NS111（N08825,2.4858）合金耐腐蚀性：
NS111是一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金属腐蚀性能。高镍成份使合金具有有效的抗应力腐蚀开裂性。在各种介质中的耐腐蚀性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸，碱金属如氢氧化钠、氢氧化钾和盐酸溶液。NS111较高的综合性能表现在腐蚀介质多样的核燃烧溶解器中，如硫酸、硝酸和氢氧化钠都在同一个设备中处理。
二、NS111（N08825,2.4858）耐蚀合金应用范围：
NS111广泛应用于各种使用温度不超过550℃的工业领域。典型应用为：
1、硫酸酸洗工厂用的加热管、容器、筐及链等。
2、海水冷却热交换器、海洋产品管道系统、酸性气体环境管道。
3、磷酸生产中的热交换器、蒸发器、洗涤、浸渍管等。
4、石油精炼中的空气热交换器
5、食品工程
6、化工流程
7、高压氧气应用的阻燃合金。
三、NS111（N08825,2.4858）耐蚀合金加工和热处理：
NS111合金在一般的工业过程中都易于加工。
1、NS111（N08825,2.4858）合金预热：
温度控制对于保证合金的耐腐蚀性能不受敏化性的削弱非常重要。工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理，保持表面清洁。若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Nicrofer 6023/6023H合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
热处理最好在真空电阻炉或惰性气体保护气氛中进行，因为这样可以控温精确并且不受杂质污染。若燃气的杂质含量较低时也可考虑使用燃气加热炉，这样可以得到中性或弱氧化性的气氛。应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动，燃烧火焰不能直接烧向工件。
2、NS111（N08825,2.4858）合金热加工：
NS111合金合适的热加工温度为1150-900℃，冷却方式可以是水淬或快速空冷。热加工时，工件可以直接送入已经到温的炉子。炉子到温后，材料的保温时间为每100mm厚度60分钟。保温到规定的时间后立即出炉，在规定的温度范围内加工。如果金属的温度降到最低加工温度以下，应再次加热。热加工后应及时退火以保证得到最佳的耐腐蚀性能和适合的晶体结构。
3、NS111（N08825,2.4858）合金冷加工：
冷加工应在固溶处理后进行，NS111的加工硬化率和奥氏体不锈钢接近，因此加工设备应作相应调整。
在冷加工量较大时应有中间退火过程。当最终冷变形量大于15%时需要最终稳定化处理。
4、NS111（N08825,2.4858）合金热处理：
软化退火或稳定化处理的温度范围是920-980℃，最合适为940±10℃。对于厚度大于1.5mm 的工件推荐采用水淬或快速空冷以得到最大的抗蠕变性。
在任何热处理过程中，都要注意前面提到的关于保持清洁的事项。
5、NS111（N08825,2.4858）合金打磨和酸洗：
在NS111工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带或砂轮打磨。为保持金属的光泽，打磨时要非常小心。在硝酸和氢氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。酸洗的时间尤其要注意。
6、NS111（N08825,2.4858）合金机加工：
NS111的机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是，需要采用低表面切削速度和重进刀量。
7、NS111（N08825,2.4858）合金焊接：在对镍基合金进行焊接时，应遵循以下规程：
(1)、工作场地
工作场地应单独分开或与碳钢的加工区域有足够远的距离，尽可能保持清洁，设有隔板并避免两区域间通风。
(2)、工作服和辅助用品
应佩戴干净的细纹皮手套，穿着干净的工作服。
(3)、工具和机器设备
应该有镍基合金和镍铬钢的专用工具，钢丝刷应采用不锈钢材料制成，机器设备如剪切机、冲床、轧机等应该盖上毡、纸板或塑料纸以防铁碳金属掉在机器表面而使加工材料粘上，导致腐蚀。
8、NS111（N08825,2.4858）合金清理：
去除氧化皮、油污和各种标记印痕，并用丙酮对焊接区域的基体金属和填充合金（如焊条）进行清洁，注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。
9、NS111（N08825,2.4858）合金边缘准备：
最好采用机加工，如车、铣、刨，也可以进行等离子切割，若采用后者，切割边缘（焊接面）一定要研磨干净平整，允许不过热的精磨。焊缝两边的母材约25mm 宽度的区域要打磨至露出光亮金属。
10、NS111（N08825,2.4858）合金坡口角度：
与碳钢相比，镍基合金和特种不锈钢的物理性能特点主要是低的热导率和高的膨胀系数，这些特性都要在焊接坡口准备时予以考虑，包括加宽底部间隙（1～3mm），同时由于熔融金属的粘滞性，在对接焊时应采用更大的坡口角度（60～70°）以抵消材料的收缩。
11、NS111（N08825,2.4858）合金起弧：
不能在工件表面起弧，应在焊接面起弧，以防起弧点导致腐蚀。
12、NS111（N08825,2.4858）合金焊接工艺：
(1)、NS111适合采用任何传统焊接工艺与同种材料或其他金属焊接，如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊，其中脉冲电弧焊是首选方案。在采用手工电弧焊时，推荐使用(Ar+He+H₂+CO₂)多种成份混合的保护气体。
(2)、NS111的焊接必须在退火态进行，并使用不锈钢丝刷清理干净污渍、粉尘和各种记号。在焊缝根部焊接时，为得到最佳的根部焊缝质量，操作必须非常小心(氩气99.99)，这样在根部焊接完后焊缝就不产生氧化物。焊接热影响区产生的颜色要在焊缝区域未冷却时用不锈钢刷刷去。
13、NS111（N08825,2.4858）品种规格与供应状态：
1、品种分类：君木钢铁集团可生产各种规格的NS111无缝管、NS111钢板、NS111圆钢、NS111锻件、NS111法兰、NS111圆环、NS111焊管、NS111钢带、NS111丝材及配套焊材。
2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
(3)、NS111填充金属：
对于气体保护焊接工艺，推荐采用以下的填充金属：焊丝： ERNiCrMo-3，焊条： ENiCrMo-3。
(4)、NS111焊接参数及影响（热输入量）：
焊接操作应在热量输入表规定的低热量输入下进行，采用叠珠焊缝技术，层间温度不超过120℃，必须遵守焊接规范。
(5)、NS111焊后处理（酸洗、刷除氧化物及热处理）：
焊接后应立即用不锈钢丝刷刷除氧化物，也就是说，在金属还没有产生焊接色的时候就刷，这样可以得到理想的表面质量而不需要酸洗。
(6)、若没有特别要求或规定，酸洗通常是焊接中的最后一道工序，请参考去氧化皮及酸洗一节。
焊接前后均不需要热处理。

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