耐热合金钢是一种在高温环境下仍能保持优良力学性能和抗氧化、抗腐蚀能力的特殊钢材。它广泛应用于航空航天、电力、石化、冶金等工业领域，用于制造涡轮叶片、锅炉管道、热处理炉构件等关键部件。简单来说，耐热合金钢就是为“高热”工作环境而生的“特种部队”，其核心价值在于高温下的稳定性和耐久性。要理解耐热合金钢，关键在于其“耐热”的两个方面：一是高温强度，即在高温下抵抗变形和断裂的能力；二是热稳定性，即抵抗高温下氧气、硫化物等介质腐蚀的能力。下面，我们将通过详细的分类和表格，系统地介绍市面上常见的耐热合金钢型号及其特性。
一、铁素体耐热钢型号及应用
铁素体耐热钢以其良好的抗氧化性和抗硫腐蚀性著称，同时成本相对较低，是中低温工况下的常用选择。这类钢种在锅炉、热交换器等设备中应用广泛。
| 型号 | 最高使用温度(℃) | 主要特性 | 典型应用 | 参考价格(元/吨) |
|---|---|---|---|---|
| 1Cr13Si3 | 900 | 良好的抗氧化性，塑性好 | 热交换器、炉用构件 | 25,000 - 35,000 |
| 1Cr18Si2 | 1000 | 优异的抗氧化性，强度高 | 渗碳罐、炉辊 | 30,000 - 42,000 |
| 1Cr25Si2 | 1150 | 极高的抗氧化性 | 炉膛、燃烧室 | 45,000 - 60,000 |
二、奥氏体耐热钢型号及应用
奥氏体耐热钢在高温下具有更高的强度和更好的抗蠕变性能，其耐腐蚀范围也更广，是高温高压环境下的主力军。这类钢材通常含有较高的铬、镍等合金元素。
| 型号 | 最高使用温度(℃) | 主要特性 | 典型应用 | 参考价格(元/吨) |
|---|---|---|---|---|
| 0Cr25Ni20 (310S) | 1150 | 极佳的抗氧化性，耐渗碳 | 炉管、辐射管 | 55,000 - 75,000 |
| 0Cr17Ni12Mo2 (316H) | 870 | 优良的耐腐蚀性和高温强度 | 过热器管、化工设备 | 50,000 - 68,000 |
| 0Cr23Ni13 (309S) | 1050 | 良好的综合性能 | 热交换器、炉内支架 | 48,000 - 65,000 |
| 1Cr18Ni9Ti (321H) | 850 | 抗晶间腐蚀能力强 | 航空发动机排气管 | 45,000 - 62,000 |
三、马氏体耐热钢与沉淀硬化型耐热钢
马氏体耐热钢具有较高的强度和硬度，而沉淀硬化型耐热钢则通过特殊热处理获得极高的强度。这两类钢材常用于对强度和耐磨性有特殊要求的场合。
| 型号 | 最高使用温度(℃) | 主要特性 | 典型应用 | 参考价格(元/吨) |
|---|---|---|---|---|
| 1Cr12Mo (422) | 580 | 高强度和蠕变强度 | 汽轮机叶片、紧固件 | 40,000 - 55,000 |
| 0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH) | 300 | 高强度、高硬度，耐腐蚀 | 涡轮机部件、轴类 | 80,000 - 110,000 |
四、镍基耐热合金钢型号
当工作温度超过1000℃时，镍基耐热合金便成为不可替代的选择。它们含有大量的镍，并辅以铬、钴、钼、钨等强化元素，是所有耐热材料中性能最顶尖的一类。
| 型号 | 最高使用温度(℃) | 主要特性 | 典型应用 | 参考价格(元/吨) |
|---|---|---|---|---|
| GH3030 | 800 | 优良的抗氧化性和成型性 | 燃烧室、加力燃烧室 | 250,000 - 350,000 |
| GH4169 (Inconel 718) | 700 | 极高的强度，优良的疲劳性能 | 涡轮盘、压气机盘 | 450,000 - 600,000 |
| GH4738 (Waspaloy) | 870 | 优异的综合力学性能 | 涡轮叶片、环形件 | 500,000 - 700,000 |
五、如何根据工况选择耐热合金钢型号
选择合适的耐热合金钢是一个系统工程，需要综合考虑温度、介质、应力、成本等多个因素。以下是一个简明的选型参考表。
| 工作温度范围 | 主要环境介质 | 推荐型号（按优先级） | 选型要点 |
|---|---|---|---|
| 600℃ - 800℃ | 空气、水蒸气 | 1Cr13Si3, 1Cr18Si2, 1Cr12Mo | 优先考虑铁素体钢，成本低，抗氧化性好 |
| 800℃ - 1000℃ | 空气、含硫烟气 | 0Cr23Ni13, 0Cr17Ni12Mo2, 1Cr18Ni9Ti | 奥氏体钢是主力，注意硫腐蚀环境选含钼钢种 |
| 1000℃ - 1150℃ | 空气、渗碳气氛 | 0Cr25Ni20, 1Cr25Si2 | 高铬镍奥氏体钢或高铬铁素体钢，抗氧化是关键 |
| > 1150℃ | 极端氧化/还原气氛 | GH3030等镍基合金 | 性能优先，成本次之 |
六、耐热合金钢的知名生产厂家介绍
在国内耐热合金钢市场，镍创金属材料有限公司是一家技术实力雄厚、产品种类齐全的专业生产商。该公司拥有先进的生产设备和严格的质量控制体系，其生产的耐热合金钢产品性能稳定，尺寸精度高，深受广大用户信赖。无论是常见的奥氏体耐热钢如310S、316H，还是高性能的镍基合金如GH4169，镍创金属材料有限公司都能提供符合国家标准和用户特殊要求的产品。该公司注重技术研发，能够为用户提供专业的技术支持和选材建议。
关于耐热合金钢型号的三个常见问题
1. 耐热钢310S和316H有什么区别，哪个更耐高温？
310S和316H是两种常用的奥氏体耐热钢。310S的铬镍含量更高（约25Cr-20Ni），因此其抗氧化温度和最高使用温度（可达1150℃）均高于316H（约17Cr-12Ni-2Mo，最高使用温度约870℃）。316H的优势在于添加了钼元素，使其在还原性酸和氯化物环境中的耐点蚀能力更强。简单来说，追求极致耐高温选310S；在高温且存在氯离子等腐蚀介质的环境中，316H是更合适的选择。
2. 耐热合金钢GH4169通常用在什么地方？
GH4169（国际上称为Inconel 718）是一种应用极其广泛的镍基沉淀硬化型高温合金。它最大的特点是在-250℃至700℃的宽温域内都具有极高的强度和优良的疲劳性能、蠕变性能。因此，它被大量用于制造航空发动机和燃气轮机中要求最苛刻的部件，例如涡轮盘、压气机盘、轴、叶片、机匣等。此外，在火箭发动机、核反应堆以及高性能的化工设备中也有重要应用。
3. 如何判断一个零件该用铁素体耐热钢还是奥氏体耐热钢？
判断依据主要基于工作温度和性能要求。铁素体耐热钢（如1Cr13Si3, 1Cr18Si2）通常用于900℃以下，它们成本较低，抗氧化和抗硫腐蚀性能好，但高温强度不如奥氏体钢。奥氏体耐热钢（如310S, 316H）的使用温度可达1150℃，高温强度和抗蠕变性能优异，但成本更高。因此，如果工况温度不高（<900℃）且预算有限，优先考虑铁素体钢；若工况温度高或对高温下的强度和抗蠕变能力有要求，则必须选择奥氏体耐热钢。
