Incoloy 800H (UNS N08810) – Nickel-Eisen-Chrom-Legierung für Kriechbeanspruchung bei hohen Temperaturen

Kurzbeschreibung:

Incoloy 800H (UNS N08810 /W.NrIncoloy 800H (1.4958 / NS112) ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen oberhalb von 815 °C (1500 °F) und Kriechfestigkeit entwickelt wurde. Womic Steel liefert Incoloy 800H in verschiedenen Produktformen, darunter nahtlose und geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Bänder, Flansche, Fittings, Schmiedeteile und Ventile für Anwendungen in der petrochemischen Verarbeitung, der Ethylen-Cracking-Anlage, der Dampfreformierung, der Wärmebehandlung und der Kernenergieerzeugung.


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Produktübersicht

Incoloy 800H (UNS N08810 /W.NrIncoloy 800H (1.4958 / NS112) ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen oberhalb von 815 °C (1500 °F) und Kriechfestigkeit entwickelt wurde. Womic Steel liefert Incoloy 800H in verschiedenen Produktformen, darunter nahtlose und geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Bänder, Flansche, Fittings, Schmiedeteile und Ventile für Anwendungen in der petrochemischen Verarbeitung, der Ethylen-Cracking-Anlage, der Dampfreformierung, der Wärmebehandlung und der Kernenergieerzeugung.

Incoloy 800H ist die Hochtemperaturvariante von Incoloy 800 mit kontrolliertem Kohlenstoffgehalt (0,05–0,10 %) und garantierter Feinkornstruktur (ASTM 5 oder gröber) zur Optimierung der Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen. Das „H“ steht für „Hochtemperatur“-Kriechfestigkeit. Im Gegensatz zu Standard-Incoloy 800, das für allgemeine Hochtemperaturanwendungen geeignet ist, bietet Incoloy 800H durch präzise chemische Steuerung und optimierte Korngröße eine deutlich verbesserte Kriechfestigkeit bei Temperaturen über 815 °C. Dadurch ist es das bevorzugte Material für petrochemische Reformerrohre, Komponenten von Ethylen-Cracking-Öfen und andere Anwendungen, die einen Langzeitbetrieb bei extremen Temperaturen erfordern.

Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

Überlegene Kriechbruchfestigkeitbei Temperaturen über 815°C

Ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeitbis zu 1093 °C (2000 °F)

Kontrollierter Kohlenstoffgehalt(0,05–0,10 %) für die Kriechoptimierung

Garantierte Korngröße(ASTM 5 oder gröber) für verbesserte Kriechfestigkeit

Hervorragende Beständigkeit gegen Aufkohlung und Nitrierung

Gute Beständigkeit gegenüber Salpetersäure und Chloridumgebungen

Hervorragende Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit

Chemische Zusammensetzung

Element Inhalt (%) Rolle
Nickel (Ni) 30,0 – 35,0 Korrosionsbeständigkeit, Austenitstabilisator
Chrom (Cr) 19,0 – 23,0 Oxidationsbeständigkeit, bildet eine schützende Cr₂O₃-Schicht
Eisen (Fe) Gleichgewicht (≥39,5) Basiselement, kostengünstige Strukturkomponente
Kohlenstoff (C) 0,05 – 0,10 Kriechfestigkeit, gesteuert zur Optimierung der Hochtemperatureigenschaften
Aluminium (Al) 0,15 – 0,60 Oxidationsbeständigkeit, Al₂O₃-Ablagerungsbildung
Titan (Ti) 0,15 – 0,60 Korngrenzenverfestigung, Karbidbildner
Mangan (Mn) ≤ 1,50 Desoxidationsmittel
Silizium (Si) ≤ 1,00 Desoxidationsmittel
Kupfer (Cu) ≤ 0,75 Restelement
Schwefel (S) ≤ 0,015 Kontrollierte Verunreinigung

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaften bei Raumtemperatur (geglüht)

Eigentum ASTM-Anforderung Typisch erreicht
Zugfestigkeit ≥ 450 MPa (65 ksi) 450 – 510 MPa
Streckgrenze (0,2% Offset) ≥ 170 MPa (25 ksi) 170 – 210 MPa
Verlängerung ≥ 30 % 30 – 45 %
Härte ≤ 92 HRB 80 – 90 HRB
Dichte 7,94 g/cm³  
Schmelzbereich 1357 – 1385°C  
Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C 11,2 W/m·K  
Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) 14,0 × 10⁻⁶/°C  
Elastizitätsmodul 196 GPa

Kriechbruchfestigkeit – Incoloy 800H vs. Standard 800

Temperatur Spannung (MPa) Bruchleben Incoloy 800H Incoloy 800 (Standard)
815°C 80 100 Stunden
815°C 60 1.000 Stunden
870°C 65 100 Stunden
870°C 45 1.000 Stunden
927 °C 35 100 Stunden
927 °C 20 1.000 Stunden
1000°C 20 100 Stunden

Wichtigste Vorteile von Incoloy 800H

Überlegene KriechbruchfestigkeitDie Bezeichnung „H“ kennzeichnet Incoloy 800H als speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen und Kriechbeanspruchung entwickelten Werkstoff. Dank kontrolliertem Kohlenstoffgehalt (0,05–0,10 %) und Korngröße (ASTM 5 oder gröber) bietet Incoloy 800H im Vergleich zu Standard-Incoloy 800 eine deutlich verbesserte Kriechbruchfestigkeit bei Temperaturen über 815 °C. Bei 870 °C beträgt die Kriechbruchfestigkeit nach 1000 Stunden 45 MPa – wesentlich höher als bei Standard-Incoloy 800.

Ausgezeichnete OxidationsbeständigkeitIncoloy 800H bildet eine fest haftende Cr₂O₃-Oxidschicht, die in oxidierenden Atmosphären bis zu 1093 °C (2000 °F) hervorragenden Schutz bietet. Die Zugabe von Aluminium (0,15–0,60 %) verbessert die Oxidationsbeständigkeit zusätzlich, indem sie zur Bildung einer schützenden Al₂O₃-Schicht an der Metall-Oxid-Grenzfläche beiträgt. Dies verbessert die Haftung der Oxidschicht und verhindert Abplatzungen unter thermischer Belastung.

Kontrollierte KorngrößeIncoloy 800H wird mit einer garantierten Korngröße von ASTM 5 oder gröber hergestellt. Die gröbere Kornstruktur reduziert das Korngrenzengleiten bei hohen Temperaturen und sorgt so für eine überlegene Kriechfestigkeit. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu Standard-Incoloy 800, für das keine spezifischen Anforderungen an die Korngröße gelten.

Beständigkeit gegen AufkohlungIn kohlenstoffreichen Umgebungen (Ethylen-Cracking-Öfen, Dampfreformer) ist Incoloy 800H im Vergleich zu den meisten anderen hitzebeständigen Legierungen widerstandsfähiger gegen Aufkohlung. Dies verhindert Metallstaubbildung und Versprödung und verlängert die Lebensdauer der Rohre in petrochemischen Anlagen, wo Kohlenstoffstahlrohre innerhalb weniger Monate ausfallen können, erheblich.

Gute Beständigkeit gegenüber Salpetersäure und Chloriden– Der hohe Nickelgehalt (30-35%) sorgt für eine gute Beständigkeit gegen Chloridspannungsrisskorrosion, während der Chromgehalt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Salpetersäure gewährleistet, wodurch Incoloy 800H für Anlagen zur Herstellung von Salpetersäure geeignet ist.

Hervorragende SchweißbarkeitIncoloy 800H lässt sich problemlos mit WIG, MIG, Widerstandsschweißen und anderen Standardverfahren schweißen. Als Schweißzusatzwerkstoff wird ERNiFeCr-1 (AWS A5.14) empfohlen. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist für die meisten Anwendungen nicht erforderlich.

Incoloy 800H vs. Incoloy 800 vs. Incoloy 800HT

Eigentum Incoloy 800 Incoloy 800H Incoloy 800HT
UNS N08800 N08810 N08811
Werkstoff 1,4876 1,4958 1,4959
Kohlenstoffgehalt ≤ 0,10 % 0,05 – 0,10 % 0,06 – 0,10 %
Körnung Keine spezifischen ASTM 5 oder gröber ASTM 5 oder gröber
Ti/Al-Verhältnis Keine spezifischen Keine spezifischen ≥ 5:1
Kriechfestigkeit Gut Vorgesetzter Höchste
Oxidationsbeständigkeit Exzellent Exzellent Exzellent
Primäre Anwendung Allgemeine hohe Temperaturen Kriechfestigkeit Höchste Anforderungen an Kriecher

Wann man sich für Incoloy 800H entscheiden sollte:Anwendungen, die eine Langzeit-Kriechfestigkeit bei Temperaturen über 815°C erfordern, wie z. B. petrochemische Reformer, Ethylen-Cracking-Öfen und Wärmetauscherrohre, bei denen die Kriechbruchfestigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Wann man sich für Incoloy 800HT entscheiden sollte:Anwendungen, die eine höchstmögliche Kriechbruchfestigkeit bei erhöhten Temperaturen erfordern, bei denen das Ti/Al-Verhältnis ≥ 5:1 eine zusätzliche Kriechfestigkeit über 800H hinaus bietet.

Verfügbare Produktformen von Womic Steel

Nahtloses Rohr & nahtloses Schlauch

Außendurchmesser:6 mm – 350 mm (1/4" – 14")

Wandstärke:1 mm – 40 mm (Schedule 5S bis XXS)

Länge:Bis zu 12 m

Normen:ASTM B407, ASTM B829, ASME SB-407

Anwendungsbereiche:Wärmetauscherrohre, Reformerrohre, Ofenrohre, Prozessleitungen, Überhitzerrohre

Schlüsselwörter:Nahtloses Rohr aus Incoloy 800H, Rohr UNS N08810, Rohr 1.4958, nahtloses Rohr aus Legierung 800H, Reformerrohr

Geschweißtes Rohr

Außendurchmesser:50 mm – 1200 mm (2" – 48")

Wandstärke:1,0 mm – 25 mm

Normen:ASTM B514, ASTM B515, ASME SB-514

Anwendungsbereiche:Prozessrohrleitungen mit großem Durchmesser, Ofenkomponenten, Wärmetauschergehäuse

Schlüsselwörter:Incoloy 800H-Schweißrohr, ERW-Rohr aus der Legierung 800H, Nickelrohr mit großem Durchmesser

Stahlstangen (rund, quadratisch, flach)

Durchmesser:6 mm – 400 mm

Oberfläche:Warmgewalzt, Blank (kaltgezogen), geschliffen, gedreht

Normen:ASTM B408, ASME SB-408, AMS 5766

Anwendungsbereiche:Ventilschäfte, Befestigungselemente, Wellen, Bearbeitungsrohlinge, Ofenwalzen

Schlüsselwörter:Rundstab aus Incoloy 800H, UNS N08810, Nickellegierung, AMS 5766

Stahlblech und Stahlplatten

Dicke:1 mm – 100 mm

Breite:Bis zu 2500 mm

Normen:ASTM B409, ASME SB-409, AMS 5871

Anwendungsbereiche:Behälterwände, Wärmetauscherplatten, Strukturbauteile, Flanschrohlinge, Ofenherdplatten

Schlüsselwörter:Incoloy 800H-Platte, Legierung 800H-Blech, N08810-Platte, Hochtemperaturlegierungsplatte

Stahlcoils und -bänder

Dicke:0,5 mm – 6,0 mm

Breite:10 mm – 1500 mm

Normen:ASTM B409

Anwendungsbereiche:Formteile, Faltenbälge, Kompensatoren, dünnwandige Rohre

Schlüsselwörter:Incoloy 800H Spule, Nickellegierungsband

Flansche und Rohrverbindungsstückes

Typen:Vorschweißverbindung, Aufschiebverbindung, Blindverbindung, Muffenschweißverbindung, Gewindeverbindung, Losverbindung

Größen:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)

Druckfestigkeit:Klasse 150 – Klasse 2500

Normen:ASTM B564, ASME SB-564, ASME B16.5, ASME B16.47

Schlüsselwörter:Incoloy 800H-Flansche, Schweißflansch aus der Legierung 800H, N08810-Fittings

Schmiedeteile

Typen:Ringe, Scheiben, Wellen, Ventilgehäuse, Turbinenkomponenten, kundenspezifische Geometrien

Gewicht:Bis zu 5.000 kg pro Stück

Normen:ASTM B564, ASME SB-564, AMS 5766

Schlüsselwörter:Incoloy 800H Schmiedeteil, Ring aus Legierung 800H, Schmiedeblock

Incoloy 800H Ventile

Typen:Kugelhähne, Schieber, Absperrventile, Rückschlagventile

Größen:1/2" – 24" (DN15 – DN600)

Druckfestigkeit:Klasse 150 – Klasse 2500

Temperaturbereich:-196 °C bis +815 °C

Designstandards:API 608, API 6D, ASME B16.34

Sitzplätze:Stellite-Hartmetallbeschichtung, RPTFE

Betätigung:Manuell, pneumatisch, elektrisch

Anwendungsbereiche:Hochtemperatur-Prozessisolierung, Reformerzuleitungen, Wärmetauschersteuerung

Anwendungsgebiete von Incoloy 800H

Petrochemisches Reformieren und CrackenIncoloy 800H ist der Standardwerkstoff für Reformerrohre in Dampfreformern (SMR), Strahlungsrohre in Ethylen-Cracking-Öfen, Pyrolyseofenrohre und Auslassverteiler. Bei Temperaturen über 870 °C verlängert die Kriechfestigkeit der Legierung die Lebensdauer der Rohre im Vergleich zu Standard-800- oder hitzebeständigem Edelstahl deutlich.

Komponenten für IndustrieöfenDie Legierung wird in Strahlungsrohren, Muffeln, Retorten, Tabletts, Körben, Herdplatten, Ofenwalzen und Thermoelement-Schutzrohren bei Wärmebehandlungsvorgängen bis zu 1093°C eingesetzt.

Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre– Incoloy 800H wird in Überhitzern und Zwischenüberhitzern für die Stromerzeugung und in industriellen Prozessen eingesetzt, die eine Beständigkeit gegen Hochtemperatur-Oxidation und Kriechen bei Temperaturen über 815°C erfordern.

KernenergieDie Legierung wird in Dampferzeugerrohren, Zwischenwärmetauschern und Reaktorkernkomponenten eingesetzt, wo Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Salpetersäureanlagen– Incoloy 800H wird in Anlagen zur Herstellung von Salpetersäure eingesetzt, wo sowohl hohe Temperatur- als auch Säurebeständigkeit erforderlich sind, beispielsweise in Ammoniakoxidationsrohren und Abgasvorwärmern.

Ammoniakproduktion– Die Legierung wird in Ammoniaksynthese-Konvertern und -Reformern eingesetzt, die Beständigkeit gegenüber Hochtemperatur-Wasserstoff- und Stickstoffumgebungen sowie Kriechfestigkeit erfordern.

Normen und Spezifikationen

Produktform ASTM-Standard ASME-Standard AMS-Standard
Nahtloses Rohr/Schlauch ASTM B407 ASME SB-407
Geschweißtes Rohr ASTM B514, ASTM B515 ASME SB-514, SB-515
Stange/Stange ASTM B408 ASME SB-408 AMS 5766
Platte/Blech/Streifen ASTM B409 ASME SB-409 AMS 5871
Schmiedeteile ASTM B564 ASME SB-564 AMS 5766
UNS-Bezeichnung N08810    
Werkstoffnummer 1,4958    
DIN-Bezeichnung NiCrFe    
Chinesisches Äquivalent NS112  

Häufig gestellte Fragen

F: Worin besteht der Unterschied zwischen Incoloy 800 und Incoloy 800H?

A: Incoloy 800H zeichnet sich durch einen kontrollierten Kohlenstoffgehalt (0,05–0,10 %) und eine garantierte Korngröße (ASTM 5 oder gröber) aus und bietet dadurch eine deutlich verbesserte Kriechbruchfestigkeit bei Temperaturen über 815 °C. Standard-Incoloy 800 enthält ≤ 0,10 % Kohlenstoff und hat keine Korngrößenanforderung. Es eignet sich daher für allgemeine Hochtemperaturanwendungen, ist aber nicht optimal auf Kriechfestigkeit ausgelegt.

F: Was ist die maximale Einsatztemperatur für Incoloy 800H?

A: Incoloy 800H ist für Oxidationsbeständigkeit bis 1093 °C (2000 °F) geeignet. Für Festigkeit und Kriechfestigkeit wird je nach Beanspruchung ein Dauereinsatz bis 870–927 °C empfohlen. Bei 1000 °C bietet die Legierung für viele Anwendungen eine ausreichende Kriechfestigkeit.

F: Ist Incoloy 800H gut schweißbar?

A: Ja. Incoloy 800H kann mit WIG, MIG, Widerstandsschweißen und anderen Standardverfahren geschweißt werden. Als Schweißzusatzwerkstoff wird ERNiFeCr-1 (AWS A5.14) empfohlen. Bei Dicken unter 15 mm ist kein Vorwärmen erforderlich. Bei dickeren Bauteilen kann eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen zur Wiederherstellung der Kriechfestigkeit in Betracht gezogen werden.

F: Was ist das chinesische Äquivalent zu Incoloy 800H?

A: Das chinesische Äquivalent ist NS112. Diese Güteklasse entspricht den GB/T 15007-Normen für Nickelbasislegierungen.

F: Welche Produktformen sind für Incoloy 800H erhältlich?

A: Womic Steel liefert Incoloy 800H als nahtlose und geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Bänder, Flansche, Rohrverbindungsstücke, Schmiedeteile und Ventile. Die vollständigen Produktspezifikationen und Größenbereiche finden Sie im Abschnitt „Produktverfügbarkeit“.

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Webseite: www.womicsteel.com
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Womic Steel – Ihr zuverlässiger Partner für nahtlose und geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Flansche, Fittings, Schmiedeteile und Ventile aus Incoloy 800H (UNS N08810) für die petrochemische Reformierung, das Ethylen-Cracking, den Ofenbau und Anwendungen mit hoher Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen weltweit. Vollständige Rückverfolgbarkeit, Zertifizierung durch Klassifikationsgesellschaften und Dokumentation nach EN 10204 Typ 3.1/3.2 sind verfügbar.