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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 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(xing)能(neng)

 Inconel 600合(he)金的(de)(de)室溫和(he)(he)低(di)溫力學(xue)性能（包括沖擊(ji)、疲勞、硬(ying)度等(deng)）與一(yi)般Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不銹鋼相近，具有良好的(de)(de)強度和(he)(he)塑、韌性的(de)(de)配合(he)。此合(he)金的(de)(de)高溫力學(xue)性能（包括瞬時、蠕變和(he)(he)持久）則顯優于鎳(nie)含量低(di)的(de)(de)一(yi)般奧(ao)氏(shi)體不銹鋼，可(ke)以(yi)允許在承受載(zai)荷的(de)(de)條件下，在600～650℃長期使(shi)用(yong)。試驗(yan)還表明在600℃長期使(shi)用(yong)后，此合(he)金無脆化傾(qing)向。

   1. Inconel 600合金的室溫力(li)學性能(neng)

  2. Inconel 600 合金的沖擊(ji)性能（V型夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊(ji)性能(neng)

 5. Inconel 600 合金(jin)的高溫(wen)沖擊性(xing)能（夏比V型試(shi)樣）

三、耐蝕性能

   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 合金在硫酸中的腐蝕速率(lv)

     b.   Inconel 600 合(he)金在鹽酸中的(de)腐(fu)蝕速(su)率

   2. 晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)

  試驗表(biao)明(ming)(ming)，在(zai)較低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)下，碳(tan)在(zai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)中固(gu)(gu)(gu)溶度(du)(du)是很低(di)(di)的(de)(de)，當(dang)溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)到650℃時，碳(tan)的(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶度(du)(du)低(di)(di)于(yu)0.01%。因此(ci)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)若經550～850℃中溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)，由于(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化(hua)(hua)物沿(yan)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)沉(chen)淀，會產(chan)(chan)生貧鉻(ge)區，從而使(shi)Inconel 600合(he)(he)金(jin)在(zai)一些介(jie)質中具有晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一般說來(lai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹鋼(gang)。 20世紀80年(nian)代(dai)初的(de)(de)研究表(biao)明(ming)(ming)，Inconel600合(he)(he)金(jin)經1100℃水(shui)冷固(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)，在(zai)經700℃敏(min)化(hua)(hua)（時效）時間(jian)(jian)的(de)(de)增長，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)鉻(ge)濃度(du)(du)有明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)不(bu)同：敏(min)化(hua)(hua) 5小時,晶(jing)界(jie)(jie)(jie)鉻(ge)濃度(du)(du)會從原有15%降(jiang)到6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)(hou)(hou)降(jiang)低(di)(di)到了4%，但隨著敏(min)化(hua)(hua)時間(jian)(jian)的(de)(de)增長，當(dang)達到100h時，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)濃度(du)(du)則可高達12%以上。據此(ci)提(ti)出了鎳鉻(ge)合(he)(he)金(jin)固(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)再(zai)經700℃的(de)(de)適(shi)宜時間(jian)(jian)保溫(wen)的(de)(de)時效處(chu)(chu)理(li)(li)以防止晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)和晶(jing)間(jian)(jian)應力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)。此(ci)工(gong)藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓(ya)水(shui)堆蒸發器傳熱管生產(chan)(chan)中采(cai)用(yong)已(yi)推(tui)廣用(yong)于(yu)同一用(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)生產(chan)(chan)，此(ci)工(gong)藝(yi)稱為(wei)脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國內外的(de)(de)大(da)量實(shi)(shi)驗室實(shi)(shi)驗曾已證實(shi)(shi)，無論是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)高(gao)濃度氯化物中(zhong)，還是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)苛性(xing)溶液(ye)中(zhong)，無論是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)微量氯化物和氧(yang)的(de)(de)熱(re)水以(yi)(yi)及高(gao)溫(wen)水中(zhong)，鎳對(dui)提(ti)高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐應力腐蝕性(xing)能都是(shi)(shi)(shi)有(you)效的(de)(de)。因此普遍認為含(han)有(you)很高(gao)鎳含(han)量的(de)(de)Inconel600合(he)(he)金(jin)具有(you)優良的(de)(de)耐應力腐蝕性(xing)能。但(dan)在(zai)(zai)實(shi)(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)，特(te)別是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)壓(ya)水堆(dui)蒸發器傳熱(re)管工作條件(jian)下又(you)發現Inconel600合(he)(he)金(jin)對(dui)應力腐蝕不(bu)僅不(bu)免疫，而且(qie)還具有(you)相當(dang)高(gao)的(de)(de)敏感性(xing)，甚至在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)純(chun)水中(zhong)也(ye)不(bu)例外。研究指(zhi)出Inconel600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)這些晶間(jian)應力腐蝕的(de)(de)敏感性(xing)可以(yi)(yi)通過進行(xing)

時效（脫敏）處理(li)來加以抑制。

  4. 點蝕(shi)

 由于Inconel600合金鉻(ge)含(han)量低且不含(han)鉬(mu)，因(yin)此(ci)，此(ci)合金不能用于耐(nai)點(dian)蝕和易引起點(dian)蝕的(de)環境(jing)中。例如Inconel600合金在流動的(de)海水和海水噴(pen)淋條(tiao)件下耐(nai)蝕性良好，但在靜止海水中，此(ci)合金便會由于點(dian)蝕的(de)產(chan)生而遭到破壞(huai)。

四、焊接性能(neng)

Inconel 600合(he)金焊接(jie)性能良好。它可以采用(yong)常用(yong)的焊接(jie)方法(fa)進行(xing)同材(cai)和異材(cai)焊接(jie)。對(dui)于氣體保護金屬(shu)弧焊接(jie)，可采用(yong)Inconel 182和132焊條。對(dui)于MIG和TIG焊接(jie)，則(ze)可用(yong)Inconel 62焊絲(si)。

五、冷熱加工及(ji)成(cheng)型性能

 Inconel 600合金正常的熱加(jia)(jia)工(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變(bian)形(xing)量時，適宜(yi)溫度在(zai)1038～1232℃之間(jian)(jian)，小變(bian)形(xing)量適宜(yi)溫度≥871℃。由于(yu)此(ci)合金在(zai)650～871℃間(jian)(jian)有一熱脆區，故(gu)熱加(jia)(jia)工(gong)要(yao)避開此(ci)區間(jian)(jian)。此(ci)合金冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能與Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼相近(jin)。但(dan)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬化速度要(yao)比不銹(xiu)(xiu)鋼低。由于(yu)Inconel 600合金冷(leng)(leng)、熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能均佳，因(yin)此(ci)，合金的冷(leng)(leng)熱成型(xing)性(xing)也很好(hao)，不會有任何困難。

六、熱(re)處理

為(wei)了(le)(le)使合(he)金中碳化物(wu)溶(rong)(rong)解以(yi)得(de)到最佳的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)效果(guo)，Inconel 600合(he)金的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)（退火）溫(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)1093～1149℃。此(ci)時，合(he)金耐(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性能(neng)和抗(kang)高溫(wen)蠕變、耐(nai)(nai)持久性能(neng)最好。但是(shi)，為(wei)了(le)(le)得(de)到高強度、耐(nai)(nai)疲勞、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)性能(neng)，對于室溫(wen)和較低(di)溫(wen)度使用的(de)(de)Inconel 600合(he)金還是(shi)以(yi)選中具有微(wei)細(xi)晶(jing)粒的(de)(de)熱(re)處理工藝為(wei)好，一(yi)(yi)般(ban)選用較低(di)的(de)(de)熱(re)處理溫(wen)度。為(wei)了(le)(le)提高此(ci)合(he)金的(de)(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)耐(nai)(nai)高壓水的(de)(de)氯化物(wu)以(yi)及苛性應力腐(fu)蝕性能(neng)，目前建議(yi)在固(gu)溶(rong)(rong)處理后再進行700～750℃、15h左(zuo)(zuo)右的(de)(de)時效處理（即脫敏處理）。為(wei)了(le)(le)消除殘余應力，則以(yi)在870℃左(zuo)(zuo)右加熱(re)為(wei)宜。

七、應用

  此合金具(ju)(ju)有強韌、耐蝕的(de)綜合性(xing)(xing)能，廣(guang)泛(fan)用(yong)(yong)于(yu)(yu)化學、石化等工業中。例(li)如用(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)造加(jia)熱器、換熱器、蒸發器、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔(ta)、脂肪酸處理(li)用(yong)(yong)冷凝(ning)器、處理(li)松香亭酸用(yong)(yong)設(she)備等。由于(yu)(yu)合金在(zai)高(gao)(gao)溫下還具(ju)(ju)有高(gao)(gao)強度和良好的(de)抗氧化性(xing)(xing)，因而還可(ke)用(yong)(yong)于(yu)(yu)熱處理(li)工業，制(zhi)造各(ge)種結構件(jian)。在(zai)核(he)動力(li)工業中，Inconel 600合金具(ju)(ju)有良好的(de)耐高(gao)(gao)溫耐高(gao)(gao)壓水(shui)的(de)腐蝕性(xing)(xing)能，因此它也是用(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)電廠的(de)重(zhong)要結構材料，當用(yong)(yong)于(yu)(yu)蒸發器傳熱管(guan)時，管(guan)材生產(chan)不(bu)僅需(xu)固溶處理(li)且需(xu)進行中溫脫敏處理(li)且U型管(guan)小(xiao)R段尚未消除殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)。此合金還可(ke)用(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)反應(ying)(ying)堆(dui)容器上的(de)封頭和底封頭的(de)穿(chuan)透(tou)件(jian)。