0Cr21Ni32AlTi 作為中溫時(shí)效型鎳基合金，以 “Al-Ti 協(xié)同析出 γ' 相 + 鉻基抗氧化” 為設(shè)計(jì)核心，專為 500-700℃中溫氧化環(huán)境開發(fā)，在工業(yè)鍋爐、加熱爐、化工高溫反應(yīng)器等設(shè)備中廣泛應(yīng)用，突出 “中溫強(qiáng)度 + 抗氧化” 的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。其成分體系精準(zhǔn)匹配中溫需求：鎳 30%-34% 為 γ' 相（Ni?(Al,Ti)）提供鎳源，確保強(qiáng)化相體積分?jǐn)?shù)（18%-22%），同時(shí)維持奧氏體基體穩(wěn)定性，避免中溫相變；鉻 20%-22% 構(gòu)建高溫氧化防護(hù)層，700℃靜態(tài)空氣中 1000 小時(shí)氧化增重≤0.15g/m2，氧化膜厚度 0.8-1.2μm，主要成分為 Cr?O?，兼具致密性與附著力，無剝落風(fēng)險(xiǎn)；鋁 1.8%-2.2% 與鈦 2.5%-3.0% 是時(shí)效強(qiáng)化核心，按原子比 1:1.3 協(xié)同析出 γ' 相，顆粒尺寸控制在 12-18nm，通過位錯(cuò)釘扎效應(yīng)提升強(qiáng)度；鐵為余量（約 40%-44%），降低合金成本（較高鎳時(shí)效合金成本降低 35%），同時(shí)優(yōu)化熱加工性能，熱變形量可達(dá) 50% 而無裂紋；碳≤0.07%，避免晶界碳化物脆化；硫≤0.012%，磷≤0.018%，控制雜質(zhì)含量，提升抗晶間腐蝕能力。

力學(xué)性能與抗氧化性均衡：室溫抗拉強(qiáng)度≥850MPa，屈服強(qiáng)度≥650MPa，延伸率≥18%，沖擊韌性≥35J/cm2，滿足中溫承壓部件要求；650℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度保持≥700MPa，100MPa 應(yīng)力下 1000 小時(shí)持久壽命超 400 小時(shí)，蠕變率≤0.07%，較固溶型合金（如 0Cr20Ni32Fe）中溫強(qiáng)度提升 30%；抗氧化性能突出：700℃循環(huán)加熱（50 次升溫 - 降溫）后，氧化膜剝落量≤0.01mm，基體無明顯腐蝕；在含 0.1% 硫的模擬煙氣（700℃）中，腐蝕速率≤0.03mm / 年，是 310S 不銹鋼（0.08mm / 年）的 1/3。Al-Ti 協(xié)同時(shí)效機(jī)制是核心：通過差示掃描量熱法（DSC）分析，鋁與鈦在時(shí)效過程中同步析出 γ' 相，無先后順序，避免單一元素析出導(dǎo)致的強(qiáng)化不均；γ' 相與基體晶格錯(cuò)配度≤1.2%，既保證強(qiáng)化效果，又避免脆性 ——650℃時(shí)效 1000 小時(shí)后，沖擊韌性仍≥30J/cm2，無高溫脆化現(xiàn)象；鉻基氧化膜與 γ' 相強(qiáng)化形成 “防護(hù) - 承載” 雙保障，使合金在中溫氧化環(huán)境中兼具長(zhǎng)壽命與高可靠性。

應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋工業(yè)中溫設(shè)備：某電站鍋爐的高溫過熱器管（規(guī)格 Φ42×5mm，為該合金無縫管），在 650℃、10MPa 蒸汽環(huán)境中運(yùn)行 3 年，腐蝕減薄量?jī)H 0.09mm，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)允許的 0.3mm；管材力學(xué)性能保留率達(dá)初始值的 90%，無明顯蠕變變形，較原用 12Cr1MoVG 鋼管（壽命 1.5 年）延長(zhǎng) 1 倍，每年減少換管成本 150 萬元；化工企業(yè)的高溫反應(yīng)釜攪拌軸（直徑 100mm，長(zhǎng)度 2000mm，采用該合金鍛造），在 700℃、含少量有機(jī)酸的反應(yīng)介質(zhì)中，連續(xù)運(yùn)行 2 年無明顯腐蝕或變形，軸頸磨損量≤0.05mm，無需頻繁維修；金屬熱處理廠的連續(xù)退火爐爐膽（厚度 10mm，直徑 800mm，采用該合金焊接成型），在 700℃保護(hù)氣氛中運(yùn)行 10000 小時(shí)，爐膽內(nèi)壁氧化層厚度≤0.1mm，無鼓包或開裂，使用壽命較耐熱鋼爐膽（壽命 3000 小時(shí)）延長(zhǎng) 2 倍，減少停爐維護(hù)次數(shù)。

加工工藝適配中溫部件生產(chǎn)：熔煉采用電弧爐 + AOD 工藝，AOD 階段控制鉻回收率≥98%，鋁、鈦燒損率≤5%，鑄錠氧含量≤25ppm，致密度達(dá) 99.8%；熱加工溫度 1120-1050℃，升溫速率 10℃/min，保溫 2 小時(shí)后鍛造，每火次變形量 25%-30%，終鍛溫度≥980℃，通過動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)化晶粒至 ASTM 6-7 級(jí)；固溶處理 1050℃×1 小時(shí)水冷，冷卻速率≥40℃/s，確保鋁、鈦元素充分溶解；時(shí)效處理 700℃×12 小時(shí)空冷，精準(zhǔn)控制 γ' 相尺寸，處理后硬度達(dá) HB 300-320；焊接選用 ERNiCrAlTi-1 焊絲，焊前預(yù)熱 180℃，熱輸入控制在 16-20kJ/cm，焊后經(jīng) 680℃×8 小時(shí)時(shí)效處理，消除焊接應(yīng)力，焊縫 650℃持久強(qiáng)度達(dá)母材 85% 以上；切削加工選用硬質(zhì)合金刀具（如 WC-TiC-Co 合金），切削速度 35-45m/min，進(jìn)給量 0.1-0.15mm/r，配合極壓切削液，表面粗糙度達(dá) Ra1.6μm 以下，滿足中溫部件的精度要求。