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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、化學成分

二、力學性能(neng)

 Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)(de)室溫(wen)(wen)和低(di)溫(wen)(wen)力學性(xing)能（包括沖擊、疲勞、硬(ying)度(du)等）與一(yi)般Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼相近，具(ju)有良好的(de)(de)(de)強度(du)和塑、韌性(xing)的(de)(de)(de)配合(he)(he)。此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)力學性(xing)能（包括瞬時、蠕變和持久）則顯優于(yu)鎳(nie)含量低(di)的(de)(de)(de)一(yi)般奧氏(shi)體不(bu)銹鋼，可以允許在(zai)承受載(zai)荷的(de)(de)(de)條件下，在(zai)600～650℃長期使用。試驗(yan)還(huan)表(biao)明在(zai)600℃長期使用后，此(ci)合(he)(he)金無脆(cui)化(hua)傾向。

   1. Inconel 600合(he)金的(de)室溫(wen)力學(xue)性能

  2. Inconel 600 合(he)金的(de)沖擊性能（V型夏(xia)比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫(wen)沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室(shi)溫沖擊性(xing)能

 5. Inconel 600 合金(jin)的高(gao)溫沖擊性能（夏(xia)比(bi)V型(xing)試樣）

三、耐蝕(shi)性能

   1. 全(quan)面(mian)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(de)腐蝕速(su)率

     b.   Inconel 600 合(he)金在鹽(yan)酸中(zhong)的(de)腐蝕速率(lv)

   2. 晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)

  試驗表明(ming)，在(zai)較低(di)溫(wen)度(du)(du)下，碳(tan)(tan)在(zai)Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)度(du)(du)是很低(di)的(de)(de)(de)，當(dang)溫(wen)度(du)(du)低(di)到(dao)650℃時(shi)(shi)，碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)度(du)(du)低(di)于(yu)(yu)0.01%。因此(ci)，Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)若經550～850℃中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處理(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物沿晶(jing)(jing)界沉(chen)淀，會產生貧鉻區，從而(er)使Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)在(zai)一(yi)些(xie)介質(zhi)中(zhong)具(ju)有(you)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向(xiang)。一(yi)般說來Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向(xiang)要高于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合金(jin)(jin)(jin)經1100℃水冷固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)后，在(zai)經700℃敏(min)化(hua)(hua)（時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)）時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，晶(jing)(jing)界鉻濃(nong)度(du)(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)不同(tong)：敏(min)化(hua)(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)界鉻濃(nong)度(du)(du)會從原有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后降低(di)到(dao)了4%，但隨著敏(min)化(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，當(dang)達(da)到(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)界濃(nong)度(du)(du)則可高達(da)12%以上(shang)。據此(ci)提(ti)出了鎳鉻合金(jin)(jin)(jin)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)后再經700℃的(de)(de)(de)適(shi)宜時(shi)(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)以防(fang)止晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)晶(jing)(jing)間(jian)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝(yi)。此(ci)工(gong)藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳熱(re)管(guan)生產中(zhong)采用(yong)已(yi)推廣用(yong)于(yu)(yu)同(tong)一(yi)用(yong)途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管(guan)的(de)(de)(de)生產，此(ci)工(gong)藝(yi)稱為脫敏(min)處理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國(guo)內外的(de)(de)(de)(de)(de)大量(liang)實驗室實驗曾已(yi)證實，無論(lun)是在(zai)高(gao)(gao)濃度氯化物中(zhong)，還是在(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)(de)(de)(de)苛性(xing)溶(rong)液中(zhong)，無論(lun)是在(zai)含(han)微(wei)量(liang)氯化物和氧的(de)(de)(de)(de)(de)熱水以(yi)(yi)及高(gao)(gao)溫水中(zhong)，鎳(nie)對(dui)提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)都是有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)。因(yin)此(ci)普遍(bian)認為含(han)有(you)很高(gao)(gao)鎳(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)Inconel600合金(jin)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)。但在(zai)實際(ji)使(shi)用中(zhong)，特別是在(zai)壓水堆蒸發器傳熱管工(gong)作條件下(xia)又發現Inconel600合金(jin)對(dui)應力(li)腐蝕不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)免(mian)疫，而且還具(ju)有(you)相當高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)，甚(shen)至在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水中(zhong)也不(bu)(bu)例外。研究指出Inconel600合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)這些(xie)晶間應力(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)(yi)通過進(jin)行時效（脫敏）處理(li)來加以抑(yi)制(zhi)。

  4. 點(dian)蝕

 由(you)(you)于Inconel600合金鉻含(han)量低且不含(han)鉬，因此(ci)，此(ci)合金不能用于耐(nai)點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)和(he)易引(yin)起點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)的(de)環境中。例如Inconel600合金在(zai)流動的(de)海(hai)(hai)水(shui)和(he)海(hai)(hai)水(shui)噴淋(lin)條(tiao)件下耐(nai)蝕(shi)(shi)性良(liang)好，但在(zai)靜止海(hai)(hai)水(shui)中，此(ci)合金便會由(you)(you)于點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)(shi)的(de)產(chan)生而遭到(dao)破壞。

四、焊接(jie)性能(neng)

Inconel 600合金(jin)焊(han)接性(xing)能(neng)良好。它可(ke)以采用(yong)常用(yong)的(de)焊(han)接方法進行同(tong)材(cai)和(he)異材(cai)焊(han)接。對(dui)于氣(qi)體保護金(jin)屬弧焊(han)接，可(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)條。對(dui)于MIG和(he)TIG焊(han)接，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)絲(si)。

五、冷熱加工及成型性能

 Inconel 600合金(jin)正常(chang)的熱加工(gong)溫度(du)(du)為871～1232℃，大(da)變形量(liang)(liang)時，適宜(yi)溫度(du)(du)在1038～1232℃之間，小變形量(liang)(liang)適宜(yi)溫度(du)(du)≥871℃。由(you)于此(ci)(ci)(ci)合金(jin)在650～871℃間有(you)一熱脆區，故熱加工(gong)要(yao)避開(kai)此(ci)(ci)(ci)區間。此(ci)(ci)(ci)合金(jin)冷(leng)(leng)加工(gong)性(xing)(xing)能與Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼(gang)相(xiang)近。但冷(leng)(leng)加工(gong)硬化速度(du)(du)要(yao)比不銹鋼(gang)低。由(you)于Inconel 600合金(jin)冷(leng)(leng)、熱加工(gong)性(xing)(xing)能均佳(jia)，因此(ci)(ci)(ci)，合金(jin)的冷(leng)(leng)熱成(cheng)型性(xing)(xing)也很好，不會(hui)有(you)任何困難。

六、熱處理(li)

為了(le)使(shi)合(he)金(jin)(jin)中碳化物溶解以得到最(zui)佳的(de)固(gu)溶效(xiao)果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)固(gu)溶（退(tui)火）溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為1093～1149℃。此(ci)時，合(he)金(jin)(jin)耐(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能和(he)抗高(gao)溫(wen)(wen)蠕(ru)變、耐(nai)持久(jiu)性(xing)(xing)能最(zui)好。但是(shi)，為了(le)得到高(gao)強度(du)、耐(nai)疲(pi)勞(lao)、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)綜合(he)性(xing)(xing)能，對于室溫(wen)(wen)和(he)較低溫(wen)(wen)度(du)使(shi)用的(de)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是(shi)以選中具有微細晶粒的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝為好，一(yi)般(ban)選用較低的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)。為了(le)提高(gao)此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)壓水的(de)氯化物以及苛性(xing)(xing)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，目前建議(yi)在固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后再進(jin)行700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)（即脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)）。為了(le)消(xiao)除殘余應(ying)力，則以在870℃左(zuo)右(you)加熱為宜。

七、應用

  此合(he)金(jin)具(ju)有強(qiang)韌、耐(nai)蝕(shi)的(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，廣(guang)泛用(yong)于(yu)化學(xue)、石(shi)化等工業中(zhong)。例如(ru)用(yong)于(yu)制造(zao)加(jia)熱(re)(re)器(qi)(qi)、換熱(re)(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)發器(qi)(qi)、蒸(zheng)餾釜、蒸(zheng)餾塔、脂肪酸(suan)處理(li)用(yong)冷凝器(qi)(qi)、處理(li)松香亭酸(suan)用(yong)設備等。由于(yu)合(he)金(jin)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下還(huan)具(ju)有高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度和(he)良好(hao)(hao)的(de)抗氧化性(xing)，因而還(huan)可用(yong)于(yu)熱(re)(re)處理(li)工業，制造(zao)各種結(jie)構件。在(zai)核動(dong)力工業中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)具(ju)有良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)壓水(shui)的(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)，因此它也(ye)是用(yong)于(yu)壓水(shui)堆核電廠的(de)重要(yao)結(jie)構材料，當用(yong)于(yu)蒸(zheng)發器(qi)(qi)傳(chuan)熱(re)(re)管時，管材生產不僅需固溶處理(li)且需進行中(zhong)溫(wen)脫敏處理(li)且U型管小R段尚未消除殘余應力。此合(he)金(jin)還(huan)可用(yong)于(yu)壓水(shui)堆核反應堆容(rong)器(qi)(qi)上的(de)封(feng)(feng)頭和(he)底封(feng)(feng)頭的(de)穿透件。