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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(he)金(jin) 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)學成(cheng)分

二(er)、力學性能

 Inconel 600合金(jin)的(de)(de)室溫和(he)低溫力學性能(neng)(neng)（包(bao)括(kuo)(kuo)沖擊、疲勞、硬度(du)等）與(yu)一般Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相近，具有良好的(de)(de)強度(du)和(he)塑、韌性的(de)(de)配合。此(ci)合金(jin)的(de)(de)高溫力學性能(neng)(neng)（包(bao)括(kuo)(kuo)瞬(shun)時、蠕(ru)變和(he)持久）則顯優于鎳含量低的(de)(de)一般奧氏體不(bu)銹鋼，可以允(yun)許在承受載荷的(de)(de)條件下，在600～650℃長期使用。試驗還(huan)表明在600℃長期使用后，此(ci)合金(jin)無脆化傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫力學性能(neng)

  2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊(ji)性能（V型夏比(bi)試樣）

 3.  Inconel 600 合金(jin)的(de)低溫沖(chong)擊性能

 4. Inconel 600 合金棒(bang)材的室溫沖擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合金的高溫沖擊性能（夏比(bi)V型試樣）

三(san)、耐(nai)蝕性能

   1. 全面腐蝕

  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(he)金在硫酸中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中(zhong)的腐蝕速率

   2. 晶(jing)間腐蝕

  試驗(yan)表(biao)明，在較低(di)溫度下，碳(tan)(tan)在Inconel 600合(he)金(jin)中(zhong)固溶度是很低(di)的(de)(de)，當溫度低(di)到(dao)650℃時(shi)(shi)，碳(tan)(tan)的(de)(de)固溶度低(di)于0.01%。因此(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)若經(jing)(jing)550～850℃中(zhong)溫敏(min)化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)，由于Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)(tan)化(hua)物沿晶(jing)界(jie)沉淀，會(hui)產(chan)生貧鉻(ge)(ge)區，從(cong)而(er)使Inconel 600合(he)金(jin)在一(yi)些(xie)介質中(zhong)具有晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)。一(yi)般說(shuo)來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年(nian)代初的(de)(de)研(yan)究表(biao)明，Inconel600合(he)金(jin)經(jing)(jing)1100℃水冷固溶處(chu)理(li)(li)(li)后，在經(jing)(jing)700℃敏(min)化(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)長，晶(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度有明顯(xian)的(de)(de)不同：敏(min)化(hua) 5小(xiao)時(shi)(shi),晶(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度會(hui)從(cong)原有15%降到(dao)6%，敏(min)化(hua)10h后降低(di)到(dao)了4%，但隨(sui)著敏(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)長，當達到(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)界(jie)濃(nong)度則(ze)可高達12%以上(shang)。據此(ci)提出了鎳鉻(ge)(ge)合(he)金(jin)固溶處(chu)理(li)(li)(li)后再經(jing)(jing)700℃的(de)(de)適宜(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)保溫的(de)(de)時(shi)(shi)效處(chu)理(li)(li)(li)以防止晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)和晶(jing)間(jian)(jian)(jian)應力腐蝕(shi)的(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝。此(ci)工(gong)藝早已在Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器(qi)傳熱管生產(chan)中(zhong)采用(yong)(yong)已推廣用(yong)(yong)于同一(yi)用(yong)(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)生產(chan)，此(ci)工(gong)藝稱為脫(tuo)敏(min)處(chu)理(li)(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕

  國內外(wai)的(de)(de)(de)大量(liang)實驗室實驗曾已證實，無(wu)論是在(zai)(zai)高濃度氯化(hua)物(wu)中，還是在(zai)(zai)含(han)有(you)(you)OH﹣的(de)(de)(de)苛性(xing)溶液中，無(wu)論是在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化(hua)物(wu)和氧的(de)(de)(de)熱(re)水(shui)以及高溫水(shui)中，鎳(nie)對提高Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能都是有(you)(you)效的(de)(de)(de)。因此普遍認為含(han)有(you)(you)很高鎳(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)Inconel600合(he)金(jin)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。但在(zai)(zai)實際(ji)使(shi)用中，特別是在(zai)(zai)壓水(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管工(gong)作條件下又發現Inconel600合(he)金(jin)對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免(mian)疫，而且還具(ju)有(you)(you)相當高的(de)(de)(de)敏感性(xing)，甚至(zhi)在(zai)(zai)高溫高壓純水(shui)中也不(bu)例(li)外(wai)。研究指出Inconel600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)這些晶(jing)間應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感性(xing)可以通過進行

時效(xiao)（脫敏）處(chu)理來加以(yi)抑制。

  4. 點蝕(shi)

 由(you)于(yu)Inconel600合(he)金鉻(ge)含量(liang)低且不含鉬，因(yin)此(ci)，此(ci)合(he)金不能用于(yu)耐點蝕(shi)和易引起點蝕(shi)的環境(jing)中(zhong)。例如Inconel600合(he)金在流動的海(hai)水(shui)(shui)和海(hai)水(shui)(shui)噴淋條(tiao)件下(xia)耐蝕(shi)性良好，但(dan)在靜(jing)止海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)，此(ci)合(he)金便會由(you)于(yu)點蝕(shi)的產(chan)生而(er)遭到破壞(huai)。

四、焊接性能

Inconel 600合(he)金焊(han)接(jie)(jie)性(xing)能良好。它可以采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的焊(han)接(jie)(jie)方法進(jin)行同材和異材焊(han)接(jie)(jie)。對于氣體保護(hu)金屬弧焊(han)接(jie)(jie)，可采用(yong)(yong)Inconel 182和132焊(han)條。對于MIG和TIG焊(han)接(jie)(jie)，則可用(yong)(yong)Inconel 62焊(han)絲。

五、冷(leng)熱加工及成型性(xing)能(neng)

 Inconel 600合(he)金正常的熱(re)(re)加(jia)工溫(wen)度(du)(du)為871～1232℃，大變(bian)形量時(shi)，適宜(yi)溫(wen)度(du)(du)在1038～1232℃之間，小變(bian)形量適宜(yi)溫(wen)度(du)(du)≥871℃。由(you)(you)于此合(he)金在650～871℃間有一(yi)熱(re)(re)脆區(qu)，故熱(re)(re)加(jia)工要避(bi)開(kai)此區(qu)間。此合(he)金冷(leng)(leng)加(jia)工性能與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相近(jin)。但冷(leng)(leng)加(jia)工硬化速度(du)(du)要比不(bu)銹鋼低。由(you)(you)于Inconel 600合(he)金冷(leng)(leng)、熱(re)(re)加(jia)工性能均佳，因此，合(he)金的冷(leng)(leng)熱(re)(re)成型性也很好，不(bu)會有任何(he)困(kun)難(nan)。

六、熱處理

為(wei)(wei)了(le)(le)(le)使合(he)(he)金中(zhong)碳化物(wu)溶解以(yi)(yi)(yi)得(de)到最佳的(de)(de)固(gu)溶效(xiao)果，Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)固(gu)溶（退火）溫度一(yi)般(ban)為(wei)(wei)1093～1149℃。此時，合(he)(he)金耐(nai)全(quan)面腐蝕(shi)性(xing)能(neng)和抗高(gao)(gao)(gao)溫蠕變、耐(nai)持(chi)久性(xing)能(neng)最好。但是，為(wei)(wei)了(le)(le)(le)得(de)到高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)能(neng)，對于室溫和較低(di)溫度使用(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金還是以(yi)(yi)(yi)選中(zhong)具(ju)有微細(xi)晶粒的(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理工藝為(wei)(wei)好，一(yi)般(ban)選用(yong)較低(di)的(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理溫度。為(wei)(wei)了(le)(le)(le)提高(gao)(gao)(gao)此合(he)(he)金的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫耐(nai)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)水的(de)(de)氯(lv)化物(wu)以(yi)(yi)(yi)及苛性(xing)應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，目前(qian)建議(yi)在固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理后再(zai)進行700～750℃、15h左右的(de)(de)時效(xiao)處(chu)(chu)(chu)理（即(ji)脫(tuo)敏處(chu)(chu)(chu)理）。為(wei)(wei)了(le)(le)(le)消除殘余應(ying)力，則以(yi)(yi)(yi)在870℃左右加熱(re)(re)(re)為(wei)(wei)宜。

七、應用

  此(ci)合(he)金(jin)具(ju)有強韌、耐(nai)蝕(shi)的(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，廣泛用(yong)(yong)于(yu)化學、石化等工(gong)業(ye)中。例如(ru)用(yong)(yong)于(yu)制造加熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、換熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂肪(fang)酸處理(li)(li)(li)用(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)(qi)、處理(li)(li)(li)松香(xiang)亭酸用(yong)(yong)設備等。由于(yu)合(he)金(jin)在高(gao)溫(wen)下還具(ju)有高(gao)強度和良好(hao)的(de)抗氧化性(xing)，因而還可用(yong)(yong)于(yu)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)工(gong)業(ye)，制造各種結(jie)(jie)構(gou)件。在核(he)(he)動力工(gong)業(ye)中，Inconel 600合(he)金(jin)具(ju)有良好(hao)的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)高(gao)壓(ya)水(shui)的(de)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，因此(ci)它也(ye)是用(yong)(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆(dui)核(he)(he)電廠的(de)重要結(jie)(jie)構(gou)材料(liao)，當(dang)用(yong)(yong)于(yu)蒸發器(qi)(qi)(qi)傳熱(re)(re)管(guan)時(shi)，管(guan)材生產不僅(jin)需固溶(rong)處理(li)(li)(li)且(qie)需進行中溫(wen)脫敏(min)處理(li)(li)(li)且(qie)U型管(guan)小(xiao)R段尚未消除殘余應(ying)力。此(ci)合(he)金(jin)還可用(yong)(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆(dui)核(he)(he)反應(ying)堆(dui)容器(qi)(qi)(qi)上的(de)封(feng)頭和底(di)封(feng)頭的(de)穿透(tou)件。