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GH 3600（Inconel 600）

GH 3600 / Inconel 600 /  N06600 /  NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe

 Inconel 600 合金 于20世紀30年代問世，是鎳鉻合金中用量最大的一種，從20世紀50年代末到60年代初開始，此合金作為第二代耐應力腐蝕材料，代替18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼大量用于核反應堆的蒸發器。它兼有耐腐蝕、耐熱和抗氧化且易加工、焊接等性能特點。因為成分簡單又易于生產，所以它的價格在所以鎳鉻合金中是較低的。

0Cr15Ni75Fe 合金 固溶態具有純奧氏體組織，有時在奧氏體基體上存在著少量TiC和TiN（當合金中含鈦時）。合金在540～980℃間還會有Cr₇C₃和Cr₂₃C₆等碳化物沿著晶界或在基體上析出。研究表明，溫度高于760℃會有Cr₇C₃碳化物沉淀，溫度低于760℃則會析出Cr₂₃C₆碳化物。

一、化(hua)學(xue)成分

二、力學性(xing)能(neng)

 Inconel 600合金的(de)(de)(de)室溫和(he)低(di)溫力學性(xing)能（包括沖(chong)擊、疲勞、硬(ying)度(du)等）與一般Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相近，具有良好的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)塑、韌性(xing)的(de)(de)(de)配合。此(ci)合金的(de)(de)(de)高溫力學性(xing)能（包括瞬時、蠕變(bian)和(he)持久）則(ze)顯(xian)優于鎳含量(liang)低(di)的(de)(de)(de)一般奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼，可以允許在承受載荷的(de)(de)(de)條件下，在600～650℃長(chang)期使用(yong)。試驗(yan)還表明在600℃長(chang)期使用(yong)后，此(ci)合金無脆化(hua)傾向。

   1. Inconel 600合金(jin)的(de)室溫力學性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊性能(neng)（V型夏比試樣(yang)）

 3.  Inconel 600 合金(jin)的低溫沖擊(ji)性能(neng)

 4. Inconel 600 合金棒材的室(shi)溫(wen)沖(chong)擊性能

 5. Inconel 600 合金的高溫沖擊性能（夏比V型(xing)試樣(yang)）

三(san)、耐蝕性(xing)能

   1. 全面腐(fu)蝕

  Inconel 600合金在大氣、水和蒸汽介質中耐腐蝕性極佳。在一些弱酸、稀的氧化性和還原酸中，耐蝕性也很好。在各種弱有機酸中，腐蝕速率也很低。例如，在室溫醋酸中，腐蝕速率0.0025～0.1mm/a之間。此合金特別耐堿的腐蝕，如在NaOH中，NaOH濃度達80%時亦很耐腐蝕；當NaOH中有硫化物時，其耐蝕性優于純鎳；在150℃，50%硫化鈉中試驗，年腐蝕速率僅為0.1mm。0Cr15Ni75Fe合金還耐各種中性、苛性鹽的腐蝕。在一些強酸中，0Cr15Ni75Fe合金的耐蝕性不良，如在H₃PO₄和H₂SO₄中，僅能用于室溫條件下；在鹽酸、氫氟酸中僅能用于室溫且濃度非常稀的情況下；室溫下的干氯氣和干氯氣化氫氣并不腐蝕0Cr15Ni75Fe合金。但在高溫下僅能用≤550℃氟化氫氣體中。

    a. Inconel 600 合金在(zai)硫(liu)酸中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金(jin)在鹽酸(suan)中的腐蝕速率(lv)

   2. 晶間腐蝕

  試(shi)驗表明(ming)(ming)，在(zai)(zai)較低溫度下(xia)，碳(tan)(tan)在(zai)(zai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)中固溶度是很(hen)低的，當(dang)溫度低到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)，碳(tan)(tan)的固溶度低于0.01%。因(yin)此，Inconel 600合(he)(he)金(jin)若經550～850℃中溫敏(min)化(hua)(hua)處理(li)，由于Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)沿晶(jing)界(jie)(jie)沉淀，會產生(sheng)貧鉻區(qu)，從(cong)而使Inconel 600合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)一些介質中具有(you)(you)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾(qing)向。一般說(shuo)來Inconel 600合(he)(he)金(jin)的晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾(qing)向要高(gao)于18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不(bu)銹鋼。 20世紀80年代初的研究表明(ming)(ming)，Inconel600合(he)(he)金(jin)經1100℃水冷固溶處理(li)后(hou)，在(zai)(zai)經700℃敏(min)化(hua)(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間(jian)(jian)的增長，晶(jing)界(jie)(jie)鉻濃度有(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)的不(bu)同：敏(min)化(hua)(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)界(jie)(jie)鉻濃度會從(cong)原(yuan)有(you)(you)15%降(jiang)到(dao)(dao)6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)降(jiang)低到(dao)(dao)了4%，但(dan)隨著敏(min)化(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的增長，當(dang)達(da)到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)界(jie)(jie)濃度則可高(gao)達(da)12%以(yi)上。據此提出了鎳(nie)鉻合(he)(he)金(jin)固溶處理(li)后(hou)再經700℃的適宜(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)保(bao)溫的時(shi)(shi)效處理(li)以(yi)防止晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)和晶(jing)間(jian)(jian)應力腐蝕(shi)的熱(re)處理(li)工藝(yi)。此工藝(yi)早(zao)已在(zai)(zai)Inconel 600 壓水堆(dui)蒸發(fa)器傳熱(re)管(guan)生(sheng)產中采用(yong)已推廣(guang)用(yong)于同一用(yong)途(tu)的 Inconel 690 傳熱(re)管(guan)的生(sheng)產，此工藝(yi)稱為脫(tuo)敏(min)處理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力(li)腐蝕

  國(guo)內外的(de)(de)(de)(de)大量(liang)(liang)(liang)實驗室實驗曾已證實，無論是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)高(gao)(gao)(gao)濃度氯化物中(zhong)，還(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)含(han)有OH﹣的(de)(de)(de)(de)苛性(xing)(xing)溶液中(zhong)，無論是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)含(han)微量(liang)(liang)(liang)氯化物和氧的(de)(de)(de)(de)熱水以(yi)及高(gao)(gao)(gao)溫水中(zhong)，鎳對提(ti)高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能都是(shi)(shi)(shi)(shi)有效的(de)(de)(de)(de)。因此普遍認為(wei)含(han)有很高(gao)(gao)(gao)鎳含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)Inconel600合(he)金(jin)(jin)具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能。但在(zai)實際使(shi)用(yong)中(zhong)，特別是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)壓水堆蒸發器傳熱管工(gong)作條(tiao)件(jian)下又(you)發現Inconel600合(he)金(jin)(jin)對應(ying)力腐(fu)蝕不僅不免疫(yi)，而且還(huan)(huan)具有相當高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)感(gan)性(xing)(xing)，甚至在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓純水中(zhong)也不例外。研究指(zhi)出Inconel600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)這些晶間應(ying)力腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)感(gan)性(xing)(xing)可以(yi)通過進行

時效（脫敏）處理來加以抑制。

  4. 點(dian)蝕(shi)

 由(you)于(yu)(yu)Inconel600合(he)金鉻含量低(di)且(qie)不(bu)(bu)含鉬，因此，此合(he)金不(bu)(bu)能用于(yu)(yu)耐點(dian)蝕和易引起點(dian)蝕的環境中。例如(ru)Inconel600合(he)金在(zai)流動的海水(shui)和海水(shui)噴淋條件下耐蝕性(xing)良好，但在(zai)靜止海水(shui)中，此合(he)金便會(hui)由(you)于(yu)(yu)點(dian)蝕的產生而遭到破(po)壞。

四、焊接性能

Inconel 600合金(jin)焊(han)(han)接(jie)(jie)性能良(liang)好。它可(ke)(ke)以采用(yong)常(chang)用(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)方法進行同材和異材焊(han)(han)接(jie)(jie)。對(dui)于氣體保護金(jin)屬弧焊(han)(han)接(jie)(jie)，可(ke)(ke)采用(yong)Inconel 182和132焊(han)(han)條(tiao)。對(dui)于MIG和TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)，則可(ke)(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲(si)。

五、冷熱加(jia)工(gong)及(ji)成型(xing)性能

 Inconel 600合(he)金(jin)(jin)正常的(de)熱加工(gong)溫(wen)度(du)為871～1232℃，大(da)變(bian)形(xing)量時，適宜溫(wen)度(du)在1038～1232℃之間，小變(bian)形(xing)量適宜溫(wen)度(du)≥871℃。由于此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)在650～871℃間有一熱脆區，故(gu)熱加工(gong)要避開(kai)此(ci)(ci)區間。此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)冷(leng)(leng)加工(gong)性(xing)能(neng)與Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相近(jin)。但冷(leng)(leng)加工(gong)硬化(hua)速度(du)要比不銹(xiu)鋼(gang)低。由于Inconel 600合(he)金(jin)(jin)冷(leng)(leng)、熱加工(gong)性(xing)能(neng)均佳，因此(ci)(ci)，合(he)金(jin)(jin)的(de)冷(leng)(leng)熱成型性(xing)也很好，不會有任(ren)何困難。

六、熱(re)處理

為(wei)了(le)(le)使合(he)金(jin)中碳(tan)化物(wu)溶(rong)解以(yi)得到最佳的(de)固(gu)溶(rong)效(xiao)(xiao)果，Inconel 600合(he)金(jin)的(de)固(gu)溶(rong)（退火(huo)）溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)1093～1149℃。此(ci)時(shi)，合(he)金(jin)耐(nai)(nai)全面腐蝕性(xing)能(neng)和抗高溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)(nai)持(chi)久(jiu)性(xing)能(neng)最好。但是，為(wei)了(le)(le)得到高強(qiang)度(du)、耐(nai)(nai)疲勞(lao)、耐(nai)(nai)腐蝕的(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，對(dui)于(yu)室溫(wen)(wen)和較低溫(wen)(wen)度(du)使用的(de)Inconel 600合(he)金(jin)還(huan)是以(yi)選(xuan)中具(ju)有微細(xi)晶粒的(de)熱(re)處(chu)理工藝為(wei)好，一般(ban)選(xuan)用較低的(de)熱(re)處(chu)理溫(wen)(wen)度(du)。為(wei)了(le)(le)提高此(ci)合(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)耐(nai)(nai)高壓水的(de)氯化物(wu)以(yi)及苛性(xing)應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)，目(mu)前建議(yi)在固(gu)溶(rong)處(chu)理后再進(jin)行700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為(wei)了(le)(le)消除殘余應(ying)力，則以(yi)在870℃左(zuo)右(you)加(jia)熱(re)為(wei)宜。

七、應用

  此合金具(ju)有強韌、耐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)綜合性(xing)能，廣泛用于(yu)(yu)化學(xue)、石化等工業(ye)中(zhong)(zhong)。例(li)如(ru)用于(yu)(yu)制造(zao)(zao)加熱(re)(re)器(qi)、換熱(re)(re)器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)餾塔、脂肪酸處(chu)(chu)理(li)用冷凝(ning)器(qi)、處(chu)(chu)理(li)松香亭酸用設備等。由于(yu)(yu)合金在高(gao)溫(wen)下還具(ju)有高(gao)強度和良(liang)好的(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)，因而還可用于(yu)(yu)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)工業(ye)，制造(zao)(zao)各種結構件(jian)。在核(he)動力工業(ye)中(zhong)(zhong)，Inconel 600合金具(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)性(xing)能，因此它也是用于(yu)(yu)壓水(shui)(shui)堆核(he)電(dian)廠的(de)(de)(de)(de)重要結構材料，當用于(yu)(yu)蒸(zheng)發器(qi)傳(chuan)熱(re)(re)管(guan)時，管(guan)材生產不僅需固溶處(chu)(chu)理(li)且需進(jin)行中(zhong)(zhong)溫(wen)脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)且U型(xing)管(guan)小R段尚未(wei)消(xiao)除殘余應力。此合金還可用于(yu)(yu)壓水(shui)(shui)堆核(he)反應堆容器(qi)上的(de)(de)(de)(de)封頭(tou)和底封頭(tou)的(de)(de)(de)(de)穿透件(jian)。