INCOLOY® 合 金 系 列 从 800 到
800H,800HT®的历程:
INCOLOY® 800 系列合金是 Special Metals
公司发明的;该发明是长期对高温强度、氧
化与渗碳抗力和其它形式的高温腐蚀的监
控与保持最终化学性能的结果。
每一种合金都是对前一种的优化，这些合
金建立了高温应用需要适宜的蠕变和开裂
性能的工业标准。
INCOLOY 镍-铁-铬合金 800 是在 1950 年
代进入市场的；由于在当时镍别认为是一
种战略金属，因此它被用来填补对相对较
低镍含量的耐热、耐腐蚀合金的需求。在
过去 40 多年里，由于其高温强度和抗氧化、
抗渗碳和其它形式的高温腐蚀性能，它已
经被广泛使用。其应用包括炉子部件和设
备，石化炉裂解管，猪尾管和管头以及电
加热元件的外罩。
在 1963 年，该合金得到 ASME 锅炉与压力
容器委员会核准，其设计应力发布在代码
CASEB1325 中。第一次铝和钛作为有目的
的加入元素列出（分别为 0.15-0.60%），
并且退火材料和固溶退火材料区分开来。
新的术语“一级，在大约 1800°F（980°C）
退火”和“二级，在大约 2100°F（1150°C）
退火”开始使用。该代码包含了 Sections I
和 VIII，并且对一级到 1100°F （593°C）
和二级到 1500°F（816°C）列出了设计
应力。
在随后的几年里，委员会做了一系列修订。
在 1965 年，接受挤出管作为二级材料而不
用热处理。随后的一年，INCOLOY 800 合
出版物编号： SMC-046
Copyright © Special Metals
Corporation, 2004 (Sept 04)
INCONEL, INCOLOY, MONEL,
INCO-WELD,INCOFLUX 和800HT
是 Special Metals Corporation group
of companies的商标。
金的 ASTM 标准了被批准，并将这些列为
INCONEL 600 覆盖范围的替代。在 1967
年，对一级添加了额外的压力容器图表，
次年对二级也添加了同样的图表。
在 1969 年，由于改变标准来确定设计应力，
设计应力被提高。最低拉伸应力曲线被提
高了 10%而且开裂标准被从外推 100，000
小时开裂强度的 62.5 提高到了 67%。6 个
月以后，由于 Section VIII 的设计应力已经
被包括在表 UNF-23 中，CASE 被从覆盖
Sections I 和 VIII 改到仅为 Sections I。
对每一级别列出有两套设计应力，一种
为使用 2/3 屈服强度标准，另一种为使
用 90%屈服强度。
INCOLOY® alloy 800H
(UNS N08810)
一段时间来已知较高碳含量的 800 合金与
较低碳含量材料比较有更高的蠕变和断裂
性能。由于这个原因，除非客户指定要求
低碳含量，Special Metals 熔炼控制碳范围
在 0.05 到 0.10%。 0.05-0.10%的碳含量是在
ASTM 和 ASME 对 800 合金标准极限内并
在范围的上限。
Special Metals 产生了这些材料的数据并
提供给 ASME 代码。代码对 Section I 和出
现在代码 CASE1325-7 中的 Section VIII 的
Divisions 1 和 2 批准了更高的设计应力。
注意合 金 800HT 不仅要求碳含量范 围
0.05-0.10% ， 也 要 求 平 均 晶 粒 尺 寸 为
ASTM5 或更粗大。
随着 CODE CASE1325-7 的发布和术语
“800H”的大量使用，由于被 800H 替代，
因而不再需要指明“二级”，原来称做“一
级”的材料简单的变为 INCOLOY800 合金。
该出版物中的数据仅供参考，而且可能在没有通知的情况
下修正或改变 。数据被认为是精确并可靠的，但 SPECIAL
METALS 对 此 不 做 任 何 保 证 和 暗 示 ， 并 且 SPECIAL
METALS 对这些数据的精确和可靠不承担任何责任。 尽
管数据被认为是代表了产品，但产品的实际性能数据可能
与该文件中的数据有出入。文件中的任何内容都不能认为
是对实际使用的一种保证。
INCOLOY® alloy 800HT® (UNS N08811)
另外几个合金制造商进入了 800H 合金的市场
(UNS N08810)而且更多的蠕变和断裂数据成为可
能。ASME 金属性能委员会收集了这个数据并用
参变量程序对涉及 87 炉的 1052 个数据点做了新
的分析。从其它制造商处得到的数据中包含一些
相当低的强度, 而且反映全部可得到数据的分析
结果建议重新修订设计应力。修订后的数值在
1100 到 1500°F（593-816°C）之间比原值低，在
1600 和 1650°F（871 和 899°C）大约相同。
Special Metals 知道保持铝和钛含量在规定的材料
范围内的比例上限的重要性。这导致了与竞争对
手的 800H 合金相比更高的蠕变和开裂性能。所以
为 保 持 更 高 的 许 用 设 计 应 力 ， 公 司 引 入 了
INCOLOY 800H 合 金 的 变 种 叫 做 INCOLOY
800HT 合金（UNS N08811）。INCOLOY 800HT 合
金有一个严格的化学成分，它在 800H 合金的范围
之内，并需要至少在 2100°F（1149°C）进行热处
理。碳为 0.06 到 0.10%（800H 合金为 0.05 到
0.10%），铝+钛为 0.85 到 1.20%(800H 为 0.03 到
1.20%)。
INCOLOY 800HT（UNS N08811）合金的最大许
用应力包含在 ASME CODE CADE 1987 的最新版
里。该合金满足所有 UNS N08811 和 N08810
（800H 合金）的所有要求并可被以任意 UNS 号
标注。重要的是要注意到 INCOLOY 800HT（UNS
N08811）比 UNS N08810 有更高的最大许用应力。
所以，除非其它厂家制造的 UNS N08810（800H）
合金满足了名称的额外要求，否则就不能被标明
为 UNS N08811。INCOLOY 800HT 合金是作为
INCOLOY 800 系列合金的发明者的Special Metals
集团公司多年监控和保持该系列合金最终性能的
最终结果。
INCOLOY 800H 合金和 INCOLOY 800HT 的信息
可 以 在 Special Metals 公 司 网 站
www.specialmetals.com 里 的 出 版 物 800H 和
800HT 中得到。
3 种合金的限定化学成分见表 1。
注意： “800HT”名称是 Special Metals
Corporation group of companies 的商标。
表 1-INCOLOY 800、800H 和 800HT
的限定化学成分 %
注意:根据特殊定单的要求这些合金的成分可以限
制在更严格范围。
*满足特殊定单
*满足特殊定单
INCOLOY 800 合金（UNS NO8800/W.Nr.1.4876）
是一种广泛用于要求耐蚀，耐热，高强度并在直
到 1500°F（816°C）服役依然稳定的设备的结构
材料。800 合金由于其镍含量，在很多水溶液中耐
均匀腐蚀和应力腐蚀开裂。在较高温度下它提供
耐氧化、渗碳和硫化抗力并具有一定的开裂与蠕
变强度。对要求更高开裂抗力和蠕变的应用，尤
其 在 温 度 高 于 1500°F（ 816°C ） 时 ， 应 使 用
INCOLOY 800H 和 800HT 合金。
800 合金的限定化学成分见 表 2。合金中的铬同
时提供了耐水溶液和耐热能力。铁提供了内氧化
抗力。镍含量保持了延展性和奥氏体结构。所以
800 合金可以进行成型、焊接和机加工。
INCOLOY 800 合金用于各种涉及腐蚀和高温的
环境。它用于热处理设备如篮子、托盘、夹具
等。在化工和石化过程中该合金用做硝酸介质，
尤其要求抗氯离子应力腐蚀能力的换热器和其
它管道系统。在核电站用做蒸汽发生器管。该
合金通常用于家用电器中的电加热元件的外
壳。在纸浆生产中，蒸煮溶液的加热器经常是
800 合金制造的。在石油工业中，该合金用于制
造空气冷却工艺蒸汽的换热器。
表 2-限定化学成分， %
镍 30.0-35.0
铬 19.0-23.0
铁 39.5 min.
碳 0.10 max.
锰 1.50 max.
硫 0.015 max.
硅 1.0 max.
铜 0.75 max.
铝 0.15-0.60
钛 0.15-0.60
物理常数与热性能
INCOLOY 800 合金的一些物理常数;列于表 3。
退火材料在不同温度的弹性模量和泊淞比见表
4。模量的数值是用动态方法确定的。泊淞比是
由弹性模量数值计算出来的。退火材料在一个
温度范围的热电性能见表 5。合金在低温的磁导
性能见图 1。
表 3-物理常数
表 4-弹性摸量 a
a 由动态方法得来
b
由弹性模量计算而来
表 5-电热性能
a 在 70°F（21°C）到表中温度之间
机械性能
INCOLOY 800 在很宽的温度范围里有很高的机
械强度。通常 800 合金是利用其在服役温度高
达 1500°F（816°C）时的强度特性。在这些温
度下，设备设计通常是按照拉伸性能做的。对
需 要 高 蠕 变 或 开 裂 强 度 的 应 用 ， 应 使 用
INCOLOY 800H 和 800 HT。
拉伸性能
INCOLOY 800 合金在室温和较高温度下均表现
出高的拉伸性能。图 2 和图 3 给出了热轧棒材
在 轧 制 状 态 和 退 火 条 件 温 度 直 到 1500°F
（815°C)）的拉伸性能。挤出管在室温和从
1200°F（650°C）到 1800°F（980°C）的拉伸性
能见表 6。
冷加工能充分的增加合金的拉伸性能。冷拔棒
在冷拔状态的性能见表 7。
退火和热轧材料的高温硬度和拉伸性能见表 8。
图 2 INCONLOY 800 合金热轧棒材的高温拉伸
性能。
图 3. INCOLOY 800 合 金 热 轧 棒 在 1800°F
(980°C)/15 分钟退火的拉伸性能
表 6-INCOLOY 800 合金挤出管的拉伸性能
a 外径 5 英寸,壁厚 0.5 英寸的全壁厚试样
表 7-INCOLOY 800 合金冷拔棒 a 拉伸性能
a
1 英寸(25mm)直径
表 8-INCOLOY 800 合金高温硬度与拉伸性能
a
1800°F (980°C).
冲击强度
800 合金在室温具有高的冲击强度,在低温下依然
保持坚韧。退火板材在室温和低温的 Charpy 键槽
孔实验性能列于表 9。表 10 为退火材料在暴露在
1400°F（760°C）到 1500 小时的冲击强度。
压缩性能
INCOLOY800合金的压缩屈服强度本质上与拉伸
屈服强度相同。拉伸与压缩两种条件下该合金的
数据在表11中给出。
疲劳强度
800 合金棒在室温各种条件下的疲劳强度见表 12，
数据来自抛光试样旋转梁实验。温度直到 1600°F
（870°C）的退火冷拔棒的旋转梁疲劳强度见表
13 。 材 料 的 室 温 拉 伸 强 度 实 验 值 为
86.5ksi(596MPa)。
INCOLOY 800 合金的低周疲劳性能包括在图 4， 5
和 6 中。
表 9-INCOLOY800 合金退火板材的冲击强度 a
a
0.8 英寸（20mm）厚板材，1800（980）退火。
每个数据为 3 个实验的平均值。
表 10-冷轧退火 INCOLOY 800 合金长时间在
1400°F（760°C)）暴露后的室温冲击强度
图 4 800、800H 和 800HT 合金的低周疲劳强度。
800 合金使用了弯曲应变，800H 和 800HT 使用了
轴向应变
图 5— 800、 800H 和 800HT 合金在 1000°F （540°C）
的低周疲劳强度
图 6- 800、800H 和 800HT 合金在 1200（650）的
低周疲劳强度
表11- INCOLOY 800合金棒材的压缩强度
表 12- INCOLOY 800 棒材室温疲劳强度 a
a 抛光试样旋转梁实验 b1950°F (1065°C)/10 分钟退火，空冷
表 13-冷拔退火 INCOLOY 800 棒材疲劳强度 a
抛光试样旋转梁实验，1600°F（870°C）/30 分钟退火，空冷。
蠕变与开裂性能
退火状态的 INCOLOY 800 合金的蠕变与开裂性能见图 7 和图 8。通常 800 合金不是用在要求合适的蠕变开
裂性能的场合，此时应该使用 INCOLOY 800H 或 800HT。
图 7-退火 INCOLOY 800 合金的典型蠕变强度
图 8- INCOLOY 800 合金的典型开裂强度
ASME 锅炉与压力容器代码
INCOLOY 800(UNS N08800)合金被美国机械工程
学会(ASME)锅炉和压力容器代码认可的。关于建
造电力锅炉的规定定义在 SECTION 1 中，压力容
器相关规定在 Section VIII, Divisions 1 和 2。
800 合金在 Section I and Section VIII, Division
1 结构中的设计应力值列在 section II (材料) Part
D (性能) 的表 1B 中。结构允许的服役温度可达
1500°F（816°C）。
800 合金在 Section VIII, Division 2 结构中的设
计应力值列于 Section II (材料), Part D (性能)的
表 2B。Section VIII, Division 2 的结构允许服役
温度可达 800°F (427°C)。
800 合金在核结构中的使用表述在 ASME 代
码的 Section III 的 Code Cases N-20 和 N-253。
对 Section III, Class 1 结构的设计应力可在
Section II (材料), Part D (性能)的表 2B 中找到。
对 Section III, Class 2 结构的设计应力值可在
Section II (材料), Part D (性能)的表 1B 中找到。
由于对核结构材料严格的质量保证和试验要求，
提醒设计和制造者应该在开始这种结构前全面了
解 Section III 的要求。
微观结构和冶金学
INCOLOY 800 合金是奥氏体固溶合金。氮化钛、
碳化钛和碳化铬通常出现在合金的微观结构中。
氮化物在熔点以下的所有温度均是稳定的，当然
不会被热处理影响。
碳化铬在温度为 1000 到 2000°F (540 到 1095°C)
时会从合金中析出。因此 800 合金与其它奥氏体
合金相似，在暴露在某些特定腐蚀环境下 1000 到
1400°F (540 到 760°C)时会出现出晶间腐蚀敏感
性。
800 合金的一个重要性能是相较而言对氯化物应
力腐蚀开裂免疫。大量关于奥氏体合金在氯化物
中应力腐蚀的研究表明开裂倾向随镍含量的增加
而降低。例如 INCONEL 600 合金的镍含量为 76%,
从 而被 认为 是对 氯离 子应 力腐 蚀开 裂免 疫。
INCOLOY 800 合金（32.5%镍）在实验室的严酷
实验条件下发生开裂，但其抗力非常高，因此通
常被用来替代发生服役中应力腐蚀开裂的材料。
腐蚀抗力
INCOLOY 800 合金象其它奥氏体不锈钢一样在
某些侵蚀环境下暴露在 1000-1400°F （540-760°C）
温度范围时能够被激活或形成对晶间侵蚀的敏
感。 Huey 实验测定敏化的敏感性。实验是将试
样暴露在沸腾的 65%硝酸中 5 个连续的 48 小时周
期。5 个充分的连续周期的平均腐蚀速率超过
24mpy （0.61mm/年）的穿透表明试样有敏化倾向。
图 12 和 13 的时间温度敏化图表示了退火 800 合
金在两种不同温度和暴露在不同敏化处理范围的
Huey 实验速率。
在 800 合金暴露在焊接或其他操作的受热情况下
时，当材料将来会进行酸洗或在其他侵蚀环境下
时，应该避免发生敏化。在大部分高温应用中敏
化不是什么问题。
图 12. 退火（1750°F（955°C）/1 小时/水淬）
INCOLOY 800 合金时间温度敏化图
图13. 退火（2000°F（1095°C）/1小时/水淬）
INCOLOY 800合金时间温度敏化图
关 于 腐 蚀 抗 力 的 信 息 可 以 在 公 司 网 站
www.specialmetals.com 中的 Special Metals 出版
物 SMC-026,“液体环境腐蚀抗力”中得到.
加工制造指导
各种各样的 INCOLOY 800 合金产品形式被通过
标准程序制造成为最终产品和设备。该合金可以
方便的进行冷热成型并具有良好的焊接和机械加
工性能。
加热与酸洗
所有需要加热的材料必须被清洁。油、油漆、油
脂、车间灰尘和其它外部物质必须在加热操作前
被清除。
加热必须在低硫环境中进行。开式加热必须使用
低硫燃油，加热炉的环境应该保持在还原条件来
防止过度氧化。
由于二氧化碳或水汽的存在铬被空气氧化成高熔
点的氧化物，因此 800 合金不能在通常的工业退
火炉中进行光亮退火。在更严格的条件控制下，
合金能够在干燥、纯净的氢气环境、露点（-73°F
（-58°C）或更低、体积水分含量小于 0.004%、体
积空气含量小于 0.007%的情况可以得到光亮退
火。
INCOLOY 800 合金通常是在箱式或马福炉中在
准备好的还原气氛中退火。满意的气氛是通过在
不充分的空气中燃烧低硫天然气而形成的。这样
会在材料表面形成一层薄的、致密的黑绿色氧化
膜。氧化性气氛会形成厚重的黑色氧化层，并且
非常难以去除。去除这种氧化层通常需要相当大
量的打磨。
详细的退火程序取决于冷做量和材料的断面尺
寸。经大量冷做的材料的机械性能在温度低于
1000°F（540°C）时的改变非常小。应力的释放在
1000°F （540°C）时开始发生并在 1600°F （870°C）
下 1.5 小时后基本完成。退火软化在 1400°F
(760°C)时开始并在 1800°F (980°C)10 到 15 分钟
后完成。可评估的晶粒增长会在温度超过 1800°F
（980°C）后出现。但满意的退火通常可在 1900
（1040）加热 2 到 5 分钟来达到。
退火温度对晶粒尺寸的影响和 1.2 英寸（30mm）
直径的热轧棒的室温机械性能表示在图 14 中。试
样在实验前在给定温度中保留 15 分钟然后空冷。
在加热中形成的氧化皮和氧化膜可以通过酸洗去
除。由于合金固有的对化学侵蚀的抗力，需要专
门的酸洗程序。更多的信息参见 Special Metals 公
司网站 www.specialmetals.com 的出版物“加工制
造”里的内容。
热、冷成型
INCOLOY800 合金的热成型是在 1600 到 2200°F
（870 到 1200°C）范围进行的。大量的锻造应该
在 1850 到 2200°F（1010 到 1200°C）之间进行。
在 1200 到 1600°F（650 到 870°C）会导致工件的
开裂。
热成型后的冷却速率在考虑热开裂的情况下并不
是很严格。但合金在1000 到 1400°F （540到 760°C）
温度范围之间会有碳化物析出，所以应该快速冷
却通过该区域以避免敏化。
INCOLOY800 合金的冷变形程序和 INCONEL 600
合金和不锈钢的方法相似。合金 800 和加工硬化
速率见图 15，数值比低碳钢高，但低于 304 型不
锈钢。INCOLOY800 合金的加工硬化速率本质上和
INCONEL600 合金相同。
更多关于热、冷成型的信息见 Special Metals 网
站 www.specialmetals.com 的出版物“加工制
造”。
机加工
800 合金可以方便的使用标准方法进行机械加工。
车削加工使用镀碳化物涂层的工具可以以高的金
属去除速率、良好的刀具寿命和良好的表面状态
进行。也可以使用高速钢（更适合断续切削）来
获得良好的效果。碳化物涂层刀具在切削速度为
110-190sfpm(33.5-57.9m.min) , 进 给 速 率 为
0.008-0.035ipr(0.20-0.89mm/转)时表现出良好的寿
命 。 高 速 钢 刀 具 在 切 削 速 度 为
35-95sfmp(10.7-29.0)m/min) 、 进 给 速 率 为
0.008-0.035ipr(0.20-0.89mm/rev.)时表现了良好的
寿命。
更 多 的 信 息 参 见 Special Metals 网 站
www.specialmetals.com 的出版物“机械加工”。
备 注 ： 同 样 的 机 加 工 参 数 也 适 用 于 对
INCOLOY800H 和 800HT 合金。
连接
INCOLOY800 合金对所有焊接方法都具有良好的
可焊性。焊接前是材料必须彻底清洁，并设计使
用合适的焊接接头。关于表面准备、接头设计和
焊接技术的详细资料见可以从 Special Metals 获
得。
对 800 合金的保护金属弧焊接推荐的焊接产品为
INCO-WELD A 焊条。对钨极气保焊、金属极气保
焊 和 埋 弧 焊 推 荐 使 用 INCONEL 82 焊 丝 。
INCOFLUX4 埋弧焊剂用于埋弧工艺。这些产品也
可以被用于大多数异种金属与 800 合金的焊接。
INCO-WELD A 焊条和 INCONEL 82 焊丝的高温
拉伸性能见图 16 和 17。焊接金属的应力-开裂性
能见表 18。
更 多 的 信 息 参 见 Special Metals 网 站
www.specialmetals.com 里的出版物“焊接与连接”。
图 14 。 退 火 温 度 对 1.2 英 寸 （ 30mm ） 直 径
INCOLOY800 热轧棒性能的影响
图5. 冷做对800合金和其它材料硬度发影响
图 16. INCO-WELD A 焊条（作为焊接金属试样）
的高温拉伸性能
图17.INCONEL 82焊丝（全焊接金属试样）的高温
拉伸性能
表 18-INCOLOY 800 合金焊接产品（全焊接金属试样）的开裂强度
a 黑体数值为外推值
可供产品与标准
INCOLOY 800 合金被指定为 UNS
N08800 和 Werkstff
Number1.4876 。 它 被 列 于 NACE
MR0175 中用于油气领域。800 合
金可以提供的形式有管线、管、
冷板、带、热板、圆棒、扁条、
锻件、六方和线材。
联系 Special Metals 获得详细的
焊接产品。为方便焊工资质，对
INCOLOY 800 合金 ASME Section
IX “P”的等级是“P45”。前面
推荐的 INCOLOY800 合金的焊接材
料具有 ASME Section IX “F” 的
“F43”等级。
棒、线材、锻件和锻件原料：
ASTM B 408 & ASME SB 408 (棒),
ASTM B 564 & ASME SB 564 (锻
件), ASME Code Case 1325 (所
有产品形式), ASME Code Case
1949 (锻件), SAE/AMS 5766
(棒), ISO 9723 (棒), ISO 9724
(线材), ISO 9725 (锻件), BS
3076NA15 (棒), BS 3075NA15 (线
材), VdTÜV 412 (所有产品)
热板、冷板和带材 - ASTM A
240/A 480 & ASME SA 240/SA
480 (热板、冷板和带材), ASTM B
409/B 906 & ASME SB 409/SB
906 (热板冷板和带材), ASME
Code Case 1325 (所有产品形式),
ASME Code Case 2339 (热板),
SAE/AMS 5871 (热板冷板和带
材), BS 3072NA15 (热板冷板), BS
3073NA15 (带材) ,VdTÜV 412
(所有产品), ISO 6208
(热板冷板和带材)
管线和管材 - ASTM B 163 &
ASME SB 163 (无缝冷凝器和热
交换器管), ASTM B 407/B 829 &
ASME SB 407/SB 829 (无缝管),
ASTM B 514/B 775 & ASME SB
514/SB 775 (焊管), ASTM B
515/B 751 & ASME SB 515/SB
751(焊管), ASME Code Case 1325
(所有产品形式), ASME N-20 (核
应用的冷加工无缝冷凝器和热交
换器管), BS 3074NA15 (无缝管),
VdTÜV 412 (所有产品), ISO 6207
(无缝管)
其它产品形式 - ASTM B 366 &
ASME SB 366 (管件)