NS313高温合金物理性能

NS313高温合金简介

NS313高温合金是一种高性能的镍基合金，具有多种优良特性。

一、成分与组织结构

化学成分：NS313合金为镍铬钴钼合金，较高的镍、铬、钼含量使合金在大多数腐蚀介质中具有良好的抗腐蚀性。其铬含量高，在氧化性酸性介质中具有良好的耐蚀性，同时合金中含有铝，有助于提高抗氧化性等性能。

金相结构：该合金为面心立方晶格结构，具有很好的晶相稳定性。经过固溶硬化具有优异的高温强度，并且没有时效硬化现象。

二、性能特点

高温性能

在高达1100℃高温下具有很好的瞬时和长时间机械功能，在1100℃时具有高抗氧化性和高抗碳化性，适用于高温和高机械应力的场合，推荐使用温度不超过1000℃。

在900 - 1275℃范围内具有良好的热变形能力，1000 - 1275℃具有较高的热变形极限且变形抗力较小，适合热加工；在900 - 1000℃也可热加工，但变形抗力比较大；当温度低于900℃时，极限变形小且变形抗力高，高于1275℃时，极限变形急剧下降不能进行热加工。

机械性能

在室温和高温时都具有很好的机械性能，具有较高的蠕变断裂强度，很好的耐应力腐蚀开裂性能。

耐腐蚀性能

在热腐蚀领域中如硫化环境，尤其是高达1100℃循环的氧化和碳化环境中具有好的耐腐蚀能力，在氧化性酸性介质中也有良好的耐蚀性，还具有较好的抗氧化性和抗硫化物能力。

三、物理性能

室温及高温时的典型物理性能密度为ρ = 8.4g/cm³，熔化温度范围为1330 - 1380℃。

四、加工性能

热加工

适宜的热加工温度为1200 - 950℃，由于其具有非常高的热强度，热加工时需要相当大的加工力，冷却方法可以是水淬或其他快速冷却方法，并且材料须在加热炉达到高炉温时入炉。

冷加工

应在退火处理后进行，NS313的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。

焊接性能

合金的焊接性能优秀，可采用各种焊接方法焊接，但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，且要注意加热环境等因素对焊接的影响。

五、生产工艺

板材生产工艺：主要包括冷轧和热轧两种方式。

冷轧：在常温下对合金板进行轧制，加工后的板材具有更好的尺寸精度和表面质量，还可以获得更薄的板材，适用于需要高精度、高强度材料的场合，但加工过程中需要消耗更多的能量，且生产效率相对较低。

热轧：在高温下进行轧制，可以使得合金元素更好地扩散和溶解，提高材料的致密度和机械性能，能获得更厚的板材，适用于需要较高强度和耐磨性的场合，不过板材尺寸精度和表面质量相对较差，需要进行后续处理。

锻件生产：NS313高温合金板可加工成锻件，锻件具有更高的机械性能和更长的使用寿命，对于需要承受高负荷和高温环境的场合，使用锻件可以更好地保证设备的稳定性和可靠性。

六、应用领域

工业和航空汽轮机部件、空气加热器、马弗罐和辐射馆、高温热交换器、阀和弹簧、高温气体冷却核反应堆（如核反应堆高温部件 - 氦/氦介质热交换器）、化工设备、石化工业中的螺旋管和管道等。同时适用于薄壁结构部件加工等需要减轻重量的场合。