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NS 312 (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(yi)、化(hua)學成分

二、力學(xue)性能

 Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)的(de)室溫和低(di)溫力學性(xing)能（包括沖擊、疲勞、硬度(du)等）與一(yi)(yi)般Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不銹鋼相(xiang)近，具有良(liang)好的(de)強度(du)和塑、韌(ren)性(xing)的(de)配合(he)(he)(he)。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)高溫力學性(xing)能（包括瞬時、蠕變和持久）則顯優于鎳含(han)量低(di)的(de)一(yi)(yi)般奧(ao)氏(shi)體不銹鋼，可以允許在(zai)承受載荷的(de)條(tiao)件下，在(zai)600～650℃長(chang)期使用。試驗還表明在(zai)600℃長(chang)期使用后，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)無(wu)脆化傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合金的室(shi)溫力學(xue)性能

  2. Inconel 600 合(he)金的沖擊性能(neng)（V型(xing)夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金(jin)棒(bang)材的室溫沖擊性(xing)能(neng)

 5. Inconel 600 合金的高溫沖擊性能（夏比V型試樣）

三、耐蝕(shi)性能

   1. 全面(mian)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 合金在硫(liu)酸中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽(yan)酸中的(de)腐(fu)蝕速率

   2. 晶間腐蝕

  試(shi)驗表(biao)明，在(zai)較(jiao)低(di)溫(wen)度下，碳在(zai)Inconel 600合金(jin)中固溶(rong)度是很低(di)的(de)(de)，當(dang)(dang)溫(wen)度低(di)到(dao)650℃時(shi)，碳的(de)(de)固溶(rong)度低(di)于0.01%。因此(ci)，Inconel 600合金(jin)若(ruo)經(jing)550～850℃中溫(wen)敏化處理，由于Cr23C6和Cr7C3等碳化物沿晶界(jie)(jie)沉淀，會產生貧鉻(ge)區，從(cong)而(er)使Inconel 600合金(jin)在(zai)一些介質中具有(you)晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向。一般說來Inconel 600合金(jin)的(de)(de)晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向要(yao)高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代(dai)初的(de)(de)研究表(biao)明，Inconel600合金(jin)經(jing)1100℃水(shui)冷固溶(rong)處理后(hou)，在(zai)經(jing)700℃敏化（時(shi)效）時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增長(chang)，晶界(jie)(jie)鉻(ge)濃度有(you)明顯的(de)(de)不同：敏化 5小時(shi),晶界(jie)(jie)鉻(ge)濃度會從(cong)原有(you)15%降到(dao)6%，敏化10h后(hou)降低(di)到(dao)了4%，但隨著敏化時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增長(chang)，當(dang)(dang)達(da)到(dao)100h時(shi)，晶界(jie)(jie)濃度則可高達(da)12%以上。據(ju)此(ci)提出(chu)了鎳鉻(ge)合金(jin)固溶(rong)處理后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)(jian)保(bao)溫(wen)的(de)(de)時(shi)效處理以防(fang)止晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)和晶間(jian)(jian)(jian)應力腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)熱(re)處理工藝。此(ci)工藝早已在(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發器傳熱(re)管生產中采用已推廣用于同一用途的(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管的(de)(de)生產，此(ci)工藝稱為脫敏處理（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕(shi)

  國內外(wai)的(de)大(da)量實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi)，無論(lun)是在(zai)高(gao)(gao)(gao)濃度氯(lv)化物中(zhong)，還(huan)是在(zai)含(han)(han)有(you)(you)(you)OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)，無論(lun)是在(zai)含(han)(han)微(wei)量氯(lv)化物和氧的(de)熱水(shui)以及高(gao)(gao)(gao)溫(wen)水(shui)中(zhong)，鎳對(dui)(dui)提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)(jin)的(de)耐應(ying)力腐(fu)(fu)蝕性(xing)能(neng)都是有(you)(you)(you)效的(de)。因此(ci)普遍(bian)認為含(han)(han)有(you)(you)(you)很高(gao)(gao)(gao)鎳含(han)(han)量的(de)Inconel600合(he)金(jin)(jin)具有(you)(you)(you)優良的(de)耐應(ying)力腐(fu)(fu)蝕性(xing)能(neng)。但(dan)在(zai)實(shi)際使(shi)用(yong)中(zhong)，特別是在(zai)壓(ya)(ya)水(shui)堆蒸發器(qi)傳熱管工作(zuo)條(tiao)件(jian)下又發現Inconel600合(he)金(jin)(jin)對(dui)(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕不僅不免疫，而(er)且還(huan)具有(you)(you)(you)相當高(gao)(gao)(gao)的(de)敏感性(xing)，甚(shen)至在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)純水(shui)中(zhong)也不例外(wai)。研究(jiu)指出Inconel600合(he)金(jin)(jin)的(de)這(zhe)些晶(jing)間應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的(de)敏感性(xing)可(ke)以通過進行時效（脫敏）處理來加以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由于(yu)Inconel600合金(jin)(jin)鉻含量低且不(bu)(bu)含鉬，因此，此合金(jin)(jin)不(bu)(bu)能用于(yu)耐點(dian)蝕和(he)(he)易引起點(dian)蝕的(de)環境中。例如Inconel600合金(jin)(jin)在流動(dong)的(de)海水和(he)(he)海水噴淋條(tiao)件(jian)下耐蝕性良好，但在靜止海水中，此合金(jin)(jin)便(bian)會由于(yu)點(dian)蝕的(de)產生而遭到破壞。

四、焊接(jie)性能

Inconel 600合金焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良好(hao)。它(ta)可(ke)以采(cai)用常用的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和異材焊(han)(han)接(jie)。對于(yu)氣體(ti)保護金屬弧(hu)焊(han)(han)接(jie)，可(ke)采(cai)用Inconel 182和132焊(han)(han)條(tiao)。對于(yu)MIG和TIG焊(han)(han)接(jie)，則可(ke)用Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷熱加工及成型性能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)正常的熱(re)加(jia)工(gong)(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變形量時，適宜溫度在(zai)1038～1232℃之間，小變形量適宜溫度≥871℃。由于此(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)650～871℃間有一熱(re)脆區(qu)，故熱(re)加(jia)工(gong)(gong)要避開此(ci)區(qu)間。此(ci)合(he)(he)金(jin)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能與Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼相近。但冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬化速度要比(bi)不(bu)銹鋼低。由于Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能均(jun)佳(jia)，因此(ci)，合(he)(he)金(jin)的冷(leng)熱(re)成型性(xing)也很好(hao)，不(bu)會有任何困難。

六、熱(re)處(chu)理

為(wei)(wei)了(le)使(shi)合(he)(he)金中碳化(hua)(hua)物溶(rong)解(jie)以得(de)到最(zui)佳的(de)固(gu)(gu)溶(rong)效(xiao)果，Inconel 600合(he)(he)金的(de)固(gu)(gu)溶(rong)（退火(huo)）溫度一(yi)般為(wei)(wei)1093～1149℃。此時，合(he)(he)金耐(nai)全面腐蝕性能(neng)和(he)抗高溫蠕變、耐(nai)持久性能(neng)最(zui)好(hao)(hao)。但是，為(wei)(wei)了(le)得(de)到高強度、耐(nai)疲勞(lao)、耐(nai)腐蝕的(de)綜合(he)(he)性能(neng)，對于室溫和(he)較低溫度使(shi)用(yong)(yong)的(de)Inconel 600合(he)(he)金還是以選(xuan)中具有微細晶粒的(de)熱處(chu)(chu)理(li)工藝為(wei)(wei)好(hao)(hao)，一(yi)般選(xuan)用(yong)(yong)較低的(de)熱處(chu)(chu)理(li)溫度。為(wei)(wei)了(le)提高此合(he)(he)金的(de)耐(nai)高溫耐(nai)高壓(ya)水的(de)氯化(hua)(hua)物以及苛性應力腐蝕性能(neng)，目前建議在固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)后再進行(xing)700～750℃、15h左(zuo)(zuo)右的(de)時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)（即(ji)脫敏處(chu)(chu)理(li)）。為(wei)(wei)了(le)消除殘(can)余(yu)應力，則(ze)以在870℃左(zuo)(zuo)右加熱為(wei)(wei)宜。

七、應(ying)用

  此合(he)金具(ju)有強(qiang)韌、耐(nai)(nai)蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)性能，廣泛用于化(hua)(hua)學、石化(hua)(hua)等工業中(zhong)。例如用于制(zhi)造(zao)加熱器(qi)(qi)、換熱器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、蒸餾釜、蒸餾塔、脂肪(fang)酸(suan)處(chu)理用冷凝(ning)器(qi)(qi)、處(chu)理松香亭酸(suan)用設(she)備等。由于合(he)金在高(gao)溫下(xia)還具(ju)有高(gao)強(qiang)度和良好的(de)(de)抗氧化(hua)(hua)性，因而(er)還可用于熱處(chu)理工業，制(zhi)造(zao)各種(zhong)結構(gou)件。在核動(dong)力工業中(zhong)，Inconel 600合(he)金具(ju)有良好的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫耐(nai)(nai)高(gao)壓水的(de)(de)腐蝕(shi)性能，因此它(ta)也是用于壓水堆核電廠的(de)(de)重要結構(gou)材料(liao)，當用于蒸發器(qi)(qi)傳(chuan)熱管(guan)(guan)時(shi)，管(guan)(guan)材生產不僅(jin)需固溶處(chu)理且需進行中(zhong)溫脫(tuo)敏處(chu)理且U型(xing)管(guan)(guan)小R段尚未消(xiao)除殘(can)余(yu)應(ying)力。此合(he)金還可用于壓水堆核反應(ying)堆容器(qi)(qi)上的(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)穿透件。