NS312高温合金概况

NS312是一种镍 - 铬 - 铁基固溶强化合金，属于高温合金的一种。

一、材料特性

（一）化学成分

NS312合金的主要成分是镍（Ni）、铬（Cr）、铁（Fe），其中镍含量≥72%，铬含量为14.0 - 17.0%，铁含量为6.0 - 10.0%，此外还含有少量的碳（C）≤0.015、锰（Mn）≤1.00、硅（Si）≤0.5、磷（P）≤0.015、硫（S）≤0.015等元素。

（二）物理性能

• 密度与熔点：密度为8.47g/cm³，熔点在1370 - 1470℃之间。

• 热膨胀系数：热膨胀系数较低，在高温下尺寸变化较小，能保持形状和尺寸的稳定性。

• 磁性：磁导率较低，在电磁设备和磁性应用中有重要价值。

（三）机械性能

• 耐高温性能：适用于1000℃以上的高温环境，在高温下具有良好的抗氧化性、抗热蠕变和抗高温腐蚀的能力，高温下的耐氧化性优秀，如在1093℃时有良好的抗氧化性和耐碳化稳定性（但在含有硫化氢的还原性气氛中，上限温度为535℃），对高温下的氯化氢以及氯气的处理也非常有效（氯化氢可达约538℃，氯气至510℃为止可安心使用），对于氮、氢以及渗碳而言，此合金亦具有非常优秀的耐蚀性，因此被用于各种热处理炉。

• 强度和硬度：具有较高的强度和硬度，同时具有良好的可加工性和可焊性，抗热裂性好，在高温下不易出现热裂缝和变形等问题。

• 塑性：在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。

（四）耐腐蚀性能

• 耐酸性和碱性腐蚀：能够抵抗硫酸、盐酸、磷酸等强酸的腐蚀，同时也能够在强碱性溶液中保持稳定，在酸性、氯化物和含氯介质等腐蚀环境中表现优异，特别适合耐海水腐蚀的应用，具有良好的抗应力腐蚀开裂性能。

• 在特殊环境下的耐腐蚀性：在各种恶劣环境下都有出色的耐腐蚀性能，在处理强酸和强碱等腐蚀性介质时性能良好，例如在石油化工、化肥生产、氯碱工业等领域经常被用于制造反应器、换热器和管道等关键设备，在海洋工程中的高盐度、高湿度和强腐蚀性环境下也表现良好，在核电站等领域具有优异的耐腐蚀和抗辐射性能，可承受高温、高压、强腐蚀等恶劣工作环境。

二、加工工艺

（一）热处理

采用固溶、时效的加工过程，可以使其抗蠕变性能和抗压抗屈服强度大幅提升。

（二）焊接

• 焊接工艺：具有良好的可焊性，可采用氩弧焊、电阻焊、钎焊等多种方法连接，大型或复杂的焊接结构件应在固溶焊后870℃退火1h，以消除焊接应力。焊接建议采用AWSA5.14焊丝ERNiCr - 3或AWSA5.11焊条ENiCrFe - 3，焊材尺寸有Φ2.4、3.2、4.0。

（三）机加工

由于材料的加工硬化，建议在加工冷硬化表面层之前，使用比低合金标准奥氏体不锈钢更低的切削速度和再进给工具进行加工。

三、应用领域

• 航空航天领域：因其重量轻、强度高、耐腐蚀性好而在该领域得到广泛应用，常用于制造飞机发动机和火箭发动机等关键部件中的燃烧室、涡轮叶片和其他部件。

• 能源领域：在核电站和热电厂等高温高压环境中，可用于制造蒸汽发生器和热交换器等重要部件，由于其优异的高温强度和耐腐蚀性能被广泛应用于能源领域。

• 化工领域：在化学工业中有广泛的应用，特别是在处理强酸和强碱等腐蚀性介质时，例如在石油化工、化肥生产、氯碱工业等领域，经常用于制造反应器、换热器和管道等关键设备。

• 海洋工程领域：海洋环境中的高盐度、高湿度和强腐蚀性对材料要求很高，NS312合金因其优异的耐腐蚀性和机械性能，被广泛用于海洋石油钻井平台、海底管道和海水淡化设备等。