N10002 合金是专为高温、高腐蚀环境研发的高性能镍基合金，在众多苛刻工况下发挥着关键作用。其化学成分设计围绕提升高温性能和耐腐蚀性展开。

镍（Ni）作为基体，含量高达 65% 以上，为合金提供了优异的高温稳定性和良好的韧性基础，同时是多种合金元素的溶剂，稳定奥氏体组织。铬（Cr）含量 14 - 17%，在合金表面形成致密的 Cr₂O₃氧化膜，有效抵御高温氧化和多种腐蚀性介质的侵蚀 。钼（Mo）含量 15 - 17%，显著增强合金在还原性介质中的耐蚀性，尤其是在高温、高浓度的酸溶液中表现出色。铁（Fe）含量 4 - 7%，起到调节合金组织和性能的作用，保证合金具备一定强度。此外，合金中还含有少量的钨（W）、钒（V）等元素，钨通过固溶强化提高合金的高温强度，钒与碳形成碳化物，细化晶粒，进一步提升合金的高温强度和抗蠕变性能。

从微观结构来看，N10002 合金在凝固后形成奥氏体基体组织。在高温环境下，钼、钨等元素形成稳定的碳化物和金属间化合物，以细小弥散的颗粒形式分布在奥氏体基体中。这些颗粒如同 “纳米级钉子”，有效阻碍位错运动，延缓合金的蠕变变形，显著提升抗蠕变性能。同时，铬元素形成的氧化膜在高温下稳定性良好，阻止氧气向合金内部扩散，防止高温氧化，保护合金基体。

在性能表现上，N10002 的高温抗蠕变性能尤为突出。在 700 - 800℃的高温环境下，承受长时间持续载荷时，其蠕变变形速率远低于许多同类合金。例如，在 750℃、100MPa 应力下进行 1000 小时蠕变试验，N10002 的蠕变伸长率明显更小，能够长时间保持良好的力学性能。耐腐蚀性方面，在含氯离子的高温溶液、强氧化性酸和强还原性酸等介质中，N10002 均表现稳定。在高温高压含氯水溶液中，可有效抵抗点蚀和缝隙腐蚀；在硫酸、盐酸等强还原性酸中也有良好耐蚀性。抗氧化性能同样优异，在 850℃高温空气中经 100 小时连续氧化试验，表面氧化膜完整，增重小。

在实际应用中，N10002 广泛应用于石油化工的催化裂化装置。该装置中的反应器和管道需在高温、高压且有催化剂颗粒冲刷的环境下工作，N10002 制造的部件凭借优异性能可长期稳定运行，保障装置高效生产。在冶金行业的高温热处理设备，如高温退火炉、淬火炉中，N10002 用于制造炉管、支架等，能在高温下保持结构强度和尺寸稳定性，确保热处理工艺顺利进行 。在能源领域的超临界和超超临界火电机组中，N10002 可制造高温高压管道、汽轮机叶片等关键部件，在 600℃以上高温和 25MPa 以上高压蒸汽环境中稳定工作，提高发电效率和可靠性。