Legierung 800 vs. Legierung 800H vs. Legierung 800HT: Ein umfassender Vergleich
Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd. liefert die gesamte Incoloy 800-Serie —Legierung 800 (UNS N08800), Legierung 800H (UNS N08810), und Legierung 800HT (UNS N08811) — in Blech-, Platten-, Rundstab-, nahtlosen Rohr- und Schmiedeteilen. Diese Nickel-Eisen-Chrom-Legierungen teilen die gleiche Grundchemie (ca. 32 % Ni, 21 % Cr, Rest Fe), unterscheiden sich jedoch in kritischen Zusammensetzungs- und Wärmebehandlungsparametern, die ihre Hochtemperaturleistung bestimmen.
Die 800er-Serie wurde ursprünglich als kostengünstige Alternative zu Legierung 600 mit geringerem Nickelgehalt für den Hochtemperatureinsatz entwickelt. Da die Anwendungen eine längere Lebensdauer und höhere Betriebstemperaturen erforderten, entwickelte sich die Familie weiter: Legierung 800H führte kontrollierten Kohlenstoff (0,05-0,10 %) und eine Hochtemperatur-Lösungsglühung ein, um die Kriechbruchfestigkeit oberhalb von 600°C zu optimieren. Legierung 800HT verfeinerte den Aluminium- und Titangehalt (Al+Ti min 0,85 %), um die höchste Kriechfestigkeit der Familie für den Einsatz bis zu 900°C+ zu erzielen. Alle drei Legierungen sind mit EN 10204 3.1 MTC, PMI-Prüfung und vollständiger Rückverfolgbarkeit erhältlich.
Wichtige Unterschiede im Überblick
| Eigenschaft |
Legierung 800 (UNS N08800) |
Legierung 800H (UNS N08810) |
Legierung 800HT (UNS N08811) |
| Kohlenstoffgehalt |
0,10 % max. (kein Minimum) |
0,05 – 0,10 % |
0,06 – 0,10 % |
| Aluminium + Titan (Al+Ti) |
0,30 – 1,20 % |
0,30 – 1,20 % |
0,85 – 1,20 % (min. 0,85 %) |
| Lösungsglühtemperatur |
980 – 1.040°C |
≥ 1.121°C (2.050°F) |
≥ 1.149°C (2.100°F) |
| Korngröße (ASTM) |
Nicht spezifiziert |
5 oder gröber |
5 oder gröber |
| Zugfestigkeit, geglüht |
520 MPa (75,8 ksi) min. |
450 MPa (65 ksi) min. |
450 MPa (65 ksi) min. |
| Streckgrenze (0,2 %) |
150 MPa (22 ksi) min. |
172 MPa (25 ksi) min. |
172 MPa (25 ksi) min. |
| Dehnung |
20 % min. |
20 % min. |
20 % min. |
| Dichte |
~7,94 g/cm3 |
~7,94 g/cm3 |
~7,94 g/cm3 |
| Maximale Kriechdiensttemperatur |
≤ 593°C (1.100°F) |
593 – 760°C (1.100–1.400°F) |
700 – 900°C+ |
| ASME-Druckbehälterdesign |
Nicht zulässig oberhalb von 538°C |
Code-konform; höhere zulässige Spannungen oberhalb von 593°C |
Code-konform; höchste zulässige Spannungen |
Vergleich der chemischen Zusammensetzung
| Element |
Legierung 800 (UNS N08800) |
Legierung 800H (UNS N08810) |
Legierung 800HT (UNS N08811) |
| Nickel (Ni) |
30,0 – 35,0 % |
30,0 – 35,0 % |
30,0 – 35,0 % |
| Chrom (Cr) |
19,0 – 23,0 % |
19,0 – 23,0 % |
19,0 – 23,0 % |
| Eisen (Fe) |
39,5 % min. (Rest) |
39,5 % min. (Rest) |
39,5 % min. (Rest) |
| Kohlenstoff (C) |
0,10 % max. |
0,05 – 0,10 % |
0,06 – 0,10 % |
| Aluminium (Al) |
0,15 – 0,60 % |
0,15 – 0,60 % |
0,25 – 0,60 % |
| Titan (Ti) |
0,15 – 0,60 % |
0,15 – 0,60 % |
0,25 – 0,60 % |
| Aluminium + Titan (Al+Ti) |
0,30 – 1,20 % |
0,30 – 1,20 % |
0,85 – 1,20 % |
| Mangan (Mn) |
1,5 % max. |
1,5 % max. |
1,5 % max. |
| Silizium (Si) |
1,0 % max. |
1,0 % max. |
1,0 % max. |
| Kupfer (Cu) |
0,75 % max. |
0,75 % max. |
0,75 % max. |
| Schwefel (S) |
0,015 % max. |
0,015 % max. |
0,015 % max. |
Die Entwicklungsphilosophie und -geschichte
Entwicklungsgeschichte
Die 800er-Serie wurde entwickelt, um steigende Nickelkosten bei gleichbleibender Hochtemperaturleistung zu bewältigen. Legierung 800 bot einen geringeren Nickelgehalt als Legierung 600 zu reduzierten Kosten. Da jedoch die Betriebstemperaturen in Industrieöfen und petrochemischen Anlagen stiegen, wurde die Notwendigkeit einer verbesserten Kriechfestigkeit kritisch.
Legierung 800 war die ursprüngliche Basisqualität. Sie leistet gute Dienste bei Temperaturen bis ca. 600°C, wo Kriechen kein primäres Konstruktionsproblem darstellt.
Legierung 800H wurde durch die Kontrolle des Kohlenstoffgehalts auf mindestens 0,05 % und die Anwendung einer Hochtemperatur-Lösungsglühung bei ≥ 1.121°C entwickelt, um eine grobkörnige Struktur (ASTM 5 oder gröber) zu erzeugen. Diese Modifikationen bieten eine deutlich höhere Kriechbruchfestigkeit und machen sie für den Einsatz oberhalb von 600°C geeignet.
Legierung 800HT stellt die Premium-Qualität dar. Durch die Erhöhung des Mindestgehalts an Al+Ti auf 0,85 % (mit individuellen Mindestgehalten von 0,25 % für sowohl Al als auch Ti) und die Anwendung einer noch höheren Lösungsglühtemperatur (≥ 1.149°C) erreicht 800HT die höchste Kriechfestigkeit der Familie.
Warum diese Unterschiede für die Kriechfestigkeit wichtig sind
- Kontrollierter Kohlenstoff (0,05 % min.): Fördert die Ausscheidung von M23C6 Karbiden an den Korngrenzen, was die Korngrenzen "verriegelt" und das Gleiten der Korngrenzen verlangsamt — der dominierende Kriechmechanismus oberhalb von ca. 600°C.
- Grobes Korn (ASTM 5 oder gröber): Größere Körner bedeuten weniger Korngrenzen pro Volumeneinheit. Grobkörnige 800H/HT zeigen eine 2- bis 4-fach längere Kriechbruchlebensdauer im Vergleich zu feinkörnigem Material.
- Erhöhtes Al+Ti ≥0,85 % (nur 800HT): Bei längerer Exposition bei 650–850°C scheidet 800HT feine, kohärente γ' Phase (Ni3(Al,Ti)) aus, die eine Dispersionsverstärkung bietet und eine etwa 15–25 % höhere 100.000-Stunden-Bruchfestigkeit als 800H bei 750–850°C ergibt.
Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung
Alle drei Legierungen bieten eine gute Beständigkeit gegen Oxidation, Aufkohlung und Spannungsrisskorrosion, wobei sich die Unterschiede bei erhöhten Temperaturen zeigen.
Wichtige Korrosionseigenschaften
| Korrosionsart |
Legierung 800 |
Legierung 800H |
Legierung 800HT |
| Oxidationsbeständigkeit |
Gut bis ~982°C |
Gut bis ~982°C |
Überlegen oberhalb von 900°C |
| Aufkohlungsbeständigkeit |
Gut |
Besser |
Überlegen |
| Beständigkeit gegen Chlorid-SCC |
Gut (Ni-Gehalt) |
Gut |
Gut |
| Kriechbruchfestigkeit |
Basis |
~2–4-fache Verbesserung |
Zusätzliche 15–25 % gegenüber 800H |
| Thermische Ermüdungsbeständigkeit |
Mittelmäßig |
Gut |
Am besten (Al/Ti-Gleichgewicht) |
Stärke der Legierung 800: Der hohe Nickelgehalt (30-35 %) bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion und Sigma-Phasen-Versprödung. Sie bietet auch eine gute wässrige Korrosionsbeständigkeit in vielen chemischen Umgebungen.
Stärke der Legierung 800H: Der kontrollierte Kohlenstoff und die grobkörnige Struktur verbessern die Hochtemperatur-Kriech- und Bruchfestigkeit im Vergleich zu Legierung 800 dramatisch.
Stärke der Legierung 800HT: Die engere Al+Ti-Kontrolle und die höhere Lösungsglühtemperatur gewährleisten die höchste Kriechbruchleistung und Beständigkeit gegen Korngrenzenabbau bei den höchsten Einsatztemperaturen.
Temperaturfähigkeit: Richtlinien für die Einsatztemperatur
| Qualität |
Empfohlene Einsatztemperatur |
Anwendungskontext |
| Legierung 800 |
≤ 593°C (1.100°F) |
Nicht-Kriech-Anwendungen; Einsatz bei geringer Belastung |
| Legierung 800H |
593 – 760°C (1.100–1.400°F) |
Kriechgrenzen-Einsatz; Dampf-/Kohlenwasserstoffreformierer |
| Legierung 800HT |
700 – 900°C+; bis ca. 982°C |
Höchste Kriech-Anwendungen; Dampf-Methan-Reformierer, Strahlungsrohre |
ASME-Design-Temperaturbeschränkungen:
- Legierung 800 (N08800) ist für kriechbasierte Druckauslegung oberhalb von 538°C (1.000°F) in ASME Section VIII Div. 1 nicht zulässig.
- Legierung 800H/HT erhalten deutlich höhere zulässige Spannungswerte oberhalb von 593°C und sind für Druckanwendungen code-konform.
Anwendungsleitfaden
Wählen Sie Legierung 800, wenn:
| Anwendungsbereich |
Spezifische Anwendungsfälle |
| Chemische Verarbeitung |
Wärmetauscher, Prozessrohrleitungen, Salpetersäure-Service |
| Industrielle Erwärmung |
Anwendungen unter 600°C; nicht kriechkritisch |
| Nuklear |
Dampferzeugerrohre (Nuklearqualität) |
| Kostensensitive Projekte |
Wenn die Einsatztemperatur 800H/HT-Prämie nicht rechtfertigt |
| Wässriger Korrosionsservice |
Umgebungen von Chemieanlagen, die kein hohes Kriechen erfordern |
Wählen Sie Legierung 800H, wenn:
| Anwendungsbereich |
Spezifische Anwendungsfälle |
| Petrochemie |
Dampf-/Kohlenwasserstoffreformierer, Ethylenofen-Quenchkessel |
| Energieerzeugung |
Überhitzer- und Wiedererhitzerrohre; Speisewasservorwärmer |
| Industrielle Erwärmung |
Strahlungsrohre, Muffeln, Retorten in Wärmebehandlungsanlagen |
| Kriechgrenzen-Einsatz |
Temperaturen von 600-760°C mit Anforderungen an die Lebensdauer |
| Ersatzrohre |
Passend zu bestehenden 800H-Installationen |
Wählen Sie Legierung 800HT, wenn:
| Anwendungsbereich |
Spezifische Anwendungsfälle |
| Dampf-Methan-Reformierer |
Strahlungsrohre bei 850–982°C; Wasserstoffproduktion |
| Ethylen-Cracken |
Pyrolyserohre in Konvektions- und Strahlungsbereichen |
| Gasturbinenabgas |
Rekuperatoren und Abgassysteme bei 800–950°C |
| Thermische Zyklusanwendung |
Transfer-Leitungs-Wärmetauscher; kontinuierliche Glühöfen |
| Lange Lebensdauer (>30 Jahre) |
Anwendungen, die maximale Kriechfestigkeit erfordern |
Schweiß- und Fertigungsaspekte
| Aspekt |
Legierung 800 |
Legierung 800H |
Legierung 800HT |
| Schweißbarkeit |
Ausgezeichnet |
Ausgezeichnet |
Ausgezeichnet |
| Empfohlenes Zusatzwerkstoff |
ERNiCr-3 (Inconel 82) |
ERNiCr-3 (Inconel 82) |
ERNiCr-3 (Inconel 82) |
| Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
Nicht erforderlich |
Im Allgemeinen nicht erforderlich |
Im Allgemeinen nicht erforderlich |
| Wärmebehandlung für dicke Abschnitte |
Optional |
620°C für >25mm Dicke |
620°C für >25mm Dicke |
| Einfluss der Korngröße |
— |
Entscheidend für Kriecheigenschaften |
Entscheidend für Kriecheigenschaften |
Wichtiger Hinweis zum Schweißen: ERNiCr-3 (Inconel 82) wird üblicherweise zum Schweißen von Legierungen der 800er-Serie spezifiziert — kein passendes 800H-Zusatzwerkstoff —, da der höhere Nickelgehalt (67 %) eine überlegene Kriechduktilität im Schweißgut bietet. Diese Praxis ist in der Ethylen- und Styrolindustrie seit über 40 Jahren Standard.
Auswahlzusammenfassung: Welche Legierung soll gewählt werden?
Wählen Sie Legierung 800, wenn:
- Die Einsatztemperatur liegt bei oder unter 600°C
- Kriechen ist kein Konstruktionsproblem
- Kostenoptimierung hat Priorität
- Die Anwendung ist kein Druckbehälter-Service über 538°C
Wählen Sie Legierung 800H, wenn:
- Die Einsatztemperatur liegt bei 600–760°C, wobei Kriechen der Konstruktionstreiber ist
- ASME-Druckbehälter-Code-Konformität oberhalb von 593°C erforderlich ist
- Die Lebensdauer beträgt ungefähr 30 Jahre
- Die Kostenprämie gegenüber 800 ist akzeptabel
Wählen Sie Legierung 800HT, wenn:
- Die Einsatztemperatur überschreitet 700°C (1.300°F)
- Maximale Kriechbruchfestigkeit erforderlich ist
- Die Lebensdauer überschreitet 200.000 Stunden (>30 Jahre)
- Thermische Zyklen sind in der Einsatzumgebung vorhanden
- Dampf-Methan-Reformierer- oder Ethylen-Cracken-Service
- Die Einsatztemperatur erreicht 900°C+
Angebot anfordern
Für ein detailliertes Angebot oder Unterstützung bei der Materialauswahl geben Sie bitte an:
In Betracht gezogene Legierungsqualität · Erforderlicher Standard · Produktform · Abmessungen · Menge · Einsatzbedingungen (Temperatur, Druck, Medium) · Anwendung · Zielhafen
Für Hochtemperatureinsätze geben Sie bitte zusätzlich an:
Betriebstemperatur · Zyklische Heizungsanforderungen · Atmosphärenbedingungen (oxidierend/reduzierend/aufkohlend) · Anforderungen an die Lebensdauer
Beschaffungsaktionen
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- Angebot für Legierung 800H anfordern
- Angebot für Legierung 800HT anfordern
- Unterstützung bei der Legierungsauswahl anfordern
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Häufig gestellte Fragen
1. Was ist der Hauptunterschied zwischen Legierung 800, 800H und 800HT?
Die Legierungen teilen die gleiche Grundchemie, unterscheiden sich jedoch in Kohlenstoffgehalt, Al+Ti-Kontrolle und Lösungsglühtemperatur. Legierung 800H fügt kontrollierten Kohlenstoff (0,05-0,10 %) und grobes Korn für Kriechfestigkeit oberhalb von 600°C hinzu. Legierung 800HT verfeinert weiter Al+Ti (≥0,85 %) für maximale Kriechfestigkeit bei den höchsten Temperaturen.
2. Welche Legierung hat die beste Kriechbruchfestigkeit?
Legierung 800HT hat die höchste Kriechbruchfestigkeit und bietet eine etwa 15-25 % höhere 100.000-Stunden-Bruchfestigkeit als 800H bei 750-850°C.
3. Was ist die maximale Einsatztemperatur für jede Legierung?
Legierung 800 wird für den Einsatz bei ≤600°C empfohlen. Legierung 800H ist für 593-760°C geeignet. Legierung 800HT ist für den Einsatz bei 700-900°C+ bewertet, einschließlich Anwendungen bis ca. 982°C.
4. Was sind die UNS-Nummern für diese Legierungen?
Legierung 800 ist UNS N08800; Legierung 800H ist UNS N08810; Legierung 800HT ist UNS N08811. Europäische Werkstoffnummern sind 1.4876, 1.4958 bzw. 1.4959.
5. Welche Normen gelten für diese Legierungen?
ASTM B409 (Platte/Blech/Band), ASTM B407 (nahtlose Rohre/Röhren), ASTM B408 (Stab) und ASME SB-409 (Druckbehälterplatte) gelten für alle drei Qualitäten.
6. Können Legierung 800H oder 800HT altershärtbar sein?
Nein. Alle Legierungen der 800er-Serie sind durch Mischkristallverfestigung verstärkt und nicht altershärtbar. Die Legierungen werden durch Kohlenstoffgehaltskontrolle und Korngröße verstärkt, nicht durch Ausscheidungshärtung.
7. Welche Legierung sollte ich für Dampf-Methan-Reformierer-Service wählen?
Legierung 800HT ist die bevorzugte Wahl für Strahlungsrohre in Dampf-Methan-Reformierern, die bei 850-982°C betrieben werden. Für Ersatzrohre, die zu bestehenden Installationen passen, kann 800H verwendet werden.
8. Sind Legierung 800H und 800HT für Druckanwendungen code-konform?
Ja. Sowohl 800H als auch 800HT sind nach ASME Section VIII Div. 1 zugelassen, mit deutlich höheren zulässigen Spannungswerten oberhalb von 593°C. Legierung 800 ist für kriechbasierte Druckauslegung oberhalb von 538°C nicht zulässig.
9. Welches Schweißzusatzwerkstoff wird für die 800er-Serie empfohlen?
ERNiCr-3 (Inconel 82) wird üblicherweise zum Schweißen von 800H und 800HT spezifiziert, kein passendes 800H-Zusatzwerkstoff. Der höhere Nickelgehalt bietet eine bessere Kriechduktilität im Schweißgut.
10. Welche Informationen sind für die Materialauswahl erforderlich?
Bitte geben Sie die Betriebstemperatur, die Lebensdauer, ob thermische Zyklen beteiligt sind, die Druckanforderungen und die chemische Umgebung (oxidierend, reduzierend oder aufkohlend) an. Unser Team kann auf der Grundlage Ihrer spezifischen Einsatzbedingungen fachkundige Beratung anbieten.