Incoloy840/UNS S33400固溶退火圆棒 电热管外套管料

Incoloy 840耐热合金技术综述一、材料定位与成分体系

Incoloy 840（UNS S33400，德标W.Nr.1.4847，日标NAS H840，宝钢BT840L，国标无独立NS号、常归耐蚀耐热奥氏体不锈钢族）是Fe-Ni-Cr基固溶强化型奥氏体耐热合金，定位"310S不锈钢与Incoloy 800之间的中端耐热升级牌号"。以铁为余量，镍19.0%–22.0%（宝钢BT840L取31–35%为高Ni变种，主流S33400取19–22%）搭奥氏体底盘，铬18.0%–22.0%形成Cr₂O₃主导氧化膜，钛0.15%–0.60%与铝0.15%–0.60%（Ti+Al≥0.50%）微析出TiC/AlN并促生Al₂O₃-SiO₂复合膜抗渗碳，硅≤1.0%助长玻璃态氧化膜，碳≤0.08%、锰≤1.0%、铜≤0.75%。密度7.92 g/cm³，熔点约1385℃，无磁性，面心立方单相奥氏体。 其设计逻辑为"20Cr-20Ni+Ti/Al微合金化、固溶态无γ′、靠Cr₂O₃+Al₂O₃双膜扛氧化渗碳"，在800–1000℃长期氧化/渗碳/含氯气氛中寿命显著超越310S，成本又低于800/825系，是电热管与热处理炉薄壁件的专属材料。

二、力学性能与工艺特征

纯固溶单相合金，标准热处理1010–1065℃（宝钢BT840L取1050–1150℃）保温后水淬或急空冷，严禁600–950℃长停防σ相与M₂₃C₆敏化。固溶态室温典型值：抗拉强度Rm≥485–570 MPa（典型572–650 MPa），屈服强度Rp0.2≥170–240 MPa（典型205–280 MPa），断后延伸率A≥30%–40%，硬度≤180–200 HBW（70–88 HRB）。 抗压强度（压缩屈服）奥氏体固溶合金多与拉伸屈服同量级，固溶态约170–240 MPa。中温强度衰减平缓：700℃抗拉约300 MPa级，800℃抗拉约200 MPa级，900℃以下抗氧化速率低（1000℃氧化膜稳定）；ASME锅炉数据1000h断裂强度600℃≥120 MPa、700℃≥70 MPa、800℃≥30 MPa。 热加工1100–1150℃开坯、终锻≥900℃；冷成形加工硬化率高于304但低于800H；TIG/MIG焊用ERNiCr-3（Inconel 82）同质填料，焊后非承压件可不热处理、承压件补1010℃固溶；深冲、卷管、胀接性能接近奥氏体不锈钢。

三、工程应用与选型边界

核心场景为电加热管外套管（干烧电热管、热水器加热棒、烤箱发热管）、汽车排气氧传感器护套与EGR件、垃圾焚烧炉过热器与含Cl/HCl烟气换热器、渗碳炉辊与辐射管、退火马弗罐与热处理料架、乙烯裂解炉低温段支架、玻璃模具支撑件。相比310S其1000℃抗氧化与抗渗碳寿命翻倍；相比Incoloy 800其Ni/Cr略低、成本降20%–30%但高温持久稍逊；相比N08800其Ti/Al微合金化使焊后耐晶间蚀与抗渗碳更优。选型时注意：该合金是"耐热氧化+抗渗碳+中温承温"薄壁件专用，非高强转动件，650℃以上持久承力不及GH1131；纯还原性酸（盐酸、稀硫酸）不耐，应换825/625；含硫钒铅高温还原气氛会加速腐蚀，须评估工况。

Incoloy 840以20Cr-20Ni奥氏体+Ti/Al微合金化+纯固溶态为主线，在800–1000℃氧化/渗碳/含氯气氛区间实现了耐热性、焊后与冷成形稳定性及成本的三方折中，是S33400/NAS H840系的通用名。性能前提是1010℃级以上固溶快冷、杜绝中温敏化，应用中须定位电热管外套管与热处理炉薄壁承温件而非高强结构件；在干烧电热管、渗碳炉辊、垃圾焚烧过热器及汽车排气高温件领域具高性价比性。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42