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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(yi)、化學成分

二、力學性能

 Inconel 600合金的(de)(de)室溫和(he)低溫力學(xue)性能（包括沖擊、疲勞、硬度等）與一般Cr-Ni奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相近(jin)，具有(you)良好的(de)(de)強度和(he)塑、韌(ren)性的(de)(de)配合。此合金的(de)(de)高溫力學(xue)性能（包括瞬時(shi)、蠕變和(he)持久）則顯(xian)優(you)于鎳含量低的(de)(de)一般奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，可以允許在(zai)承受載荷(he)的(de)(de)條件下，在(zai)600～650℃長期使(shi)用。試驗還表明在(zai)600℃長期使(shi)用后，此合金無(wu)脆化傾向。

   1. Inconel 600合(he)金的(de)室溫力學性能

  2. Inconel 600 合(he)金的沖擊性能（V型夏比(bi)試(shi)樣）

 3.  Inconel 600 合金(jin)的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金(jin)棒材的室溫沖擊(ji)性(xing)能

 5. Inconel 600 合金的高溫沖(chong)擊性(xing)能（夏(xia)比V型(xing)試樣）

三(san)、耐(nai)蝕性能(neng)

   1. 全(quan)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(zai)硫酸(suan)中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽(yan)酸中的腐蝕速率

   2. 晶(jing)間腐蝕

  試驗表明(ming)，在(zai)較低(di)溫(wen)(wen)度下，碳(tan)(tan)在(zai)Inconel 600合金(jin)中固(gu)溶度是(shi)很低(di)的(de)，當溫(wen)(wen)度低(di)到(dao)650℃時，碳(tan)(tan)的(de)固(gu)溶度低(di)于(yu)(yu)0.01%。因此(ci)(ci)(ci)，Inconel 600合金(jin)若經(jing)550～850℃中溫(wen)(wen)敏(min)化處理(li)(li)(li)(li)，由(you)于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等(deng)碳(tan)(tan)化物沿(yan)晶界(jie)沉淀(dian)，會產生(sheng)(sheng)貧鉻(ge)區(qu)，從而使Inconel 600合金(jin)在(zai)一(yi)些介質中具有(you)晶間腐(fu)蝕傾向。一(yi)般(ban)說(shuo)來Inconel 600合金(jin)的(de)晶間腐(fu)蝕傾向要高于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)研究表明(ming)，Inconel600合金(jin)經(jing)1100℃水冷固(gu)溶處理(li)(li)(li)(li)后(hou)，在(zai)經(jing)700℃敏(min)化（時效）時間的(de)增(zeng)長，晶界(jie)鉻(ge)濃(nong)度有(you)明(ming)顯的(de)不同(tong)：敏(min)化 5小時,晶界(jie)鉻(ge)濃(nong)度會從原有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)化10h后(hou)降低(di)到(dao)了4%，但隨著(zhu)敏(min)化時間的(de)增(zeng)長，當達(da)到(dao)100h時，晶界(jie)濃(nong)度則可高達(da)12%以上。據此(ci)(ci)(ci)提出了鎳(nie)鉻(ge)合金(jin)固(gu)溶處理(li)(li)(li)(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)適宜時間保溫(wen)(wen)的(de)時效處理(li)(li)(li)(li)以防止晶間腐(fu)蝕和(he)晶間應力(li)腐(fu)蝕的(de)熱處理(li)(li)(li)(li)工藝(yi)。此(ci)(ci)(ci)工藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱管生(sheng)(sheng)產中采用(yong)(yong)已(yi)推廣用(yong)(yong)于(yu)(yu)同(tong)一(yi)用(yong)(yong)途的(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管的(de)生(sheng)(sheng)產，此(ci)(ci)(ci)工藝(yi)稱(cheng)為脫敏(min)處理(li)(li)(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕(shi)

  國內外(wai)的(de)大量實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi)，無(wu)論(lun)是在(zai)(zai)(zai)高濃度氯(lv)化(hua)物中(zhong)，還是在(zai)(zai)(zai)含(han)有OH﹣的(de)苛(ke)性(xing)溶液中(zhong)，無(wu)論(lun)是在(zai)(zai)(zai)含(han)微量氯(lv)化(hua)物和(he)氧的(de)熱(re)水以及(ji)高溫(wen)水中(zhong)，鎳(nie)對提高Ni-Cr-Fe合金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)能都是有效(xiao)的(de)。因此(ci)普遍(bian)認為含(han)有很高鎳(nie)含(han)量的(de)Inconel600合金(jin)(jin)(jin)具(ju)有優良的(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)能。但在(zai)(zai)(zai)實(shi)際使用中(zhong)，特別是在(zai)(zai)(zai)壓水堆蒸發(fa)器傳熱(re)管工作條件下又發(fa)現Inconel600合金(jin)(jin)(jin)對應力腐蝕不(bu)僅不(bu)免(mian)疫(yi)，而(er)且還具(ju)有相當高的(de)敏(min)感性(xing)，甚至在(zai)(zai)(zai)高溫(wen)高壓純水中(zhong)也不(bu)例(li)外(wai)。研究(jiu)指出(chu)Inconel600合金(jin)(jin)(jin)的(de)這(zhe)些晶間應力腐蝕的(de)敏(min)感性(xing)可以通過進行

時(shi)效（脫敏）處理來(lai)加(jia)以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由于Inconel600合金鉻含量低且不含鉬，因此，此合金不能用(yong)于耐點(dian)蝕和(he)易引(yin)起點(dian)蝕的(de)環境(jing)中。例如(ru)Inconel600合金在流動的(de)海水和(he)海水噴淋條件下耐蝕性良好，但在靜止海水中，此合金便會(hui)由于點(dian)蝕的(de)產生(sheng)而遭到破壞。

四、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)(han)接性能(neng)良好。它可(ke)以(yi)采(cai)用常用的焊(han)(han)接方法進行同材(cai)和(he)(he)異材(cai)焊(han)(han)接。對(dui)于(yu)氣體(ti)保護金屬弧焊(han)(han)接，可(ke)采(cai)用Inconel 182和(he)(he)132焊(han)(han)條。對(dui)于(yu)MIG和(he)(he)TIG焊(han)(han)接，則可(ke)用Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷熱(re)加工及(ji)成型(xing)性能

 Inconel 600合(he)金(jin)正常的(de)(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)溫度為871～1232℃，大變形(xing)量時，適宜溫度在1038～1232℃之間，小變形(xing)量適宜溫度≥871℃。由于此合(he)金(jin)在650～871℃間有一(yi)熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)(jia)工(gong)要避開(kai)此區間。此合(he)金(jin)冷加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)能與(yu)Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相近。但(dan)冷加(jia)(jia)工(gong)硬化速度要比不(bu)銹(xiu)鋼低。由于Inconel 600合(he)金(jin)冷、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)能均佳，因此，合(he)金(jin)的(de)(de)冷熱(re)成型(xing)性(xing)(xing)也很好，不(bu)會有任何困難。

六(liu)、熱處理

為(wei)了(le)(le)使(shi)合(he)金(jin)(jin)中(zhong)碳化物溶(rong)(rong)解以(yi)得到最佳(jia)的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)效(xiao)果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)（退(tui)火）溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)(jin)耐全面腐蝕性(xing)(xing)能和(he)抗高溫(wen)蠕(ru)變、耐持久性(xing)(xing)能最好(hao)。但(dan)是(shi)，為(wei)了(le)(le)得到高強度(du)(du)、耐疲(pi)勞(lao)、耐腐蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能，對于室溫(wen)和(he)較(jiao)低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)使(shi)用的(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是(shi)以(yi)選中(zhong)具有(you)微細(xi)晶(jing)粒(li)的(de)(de)熱(re)處理工藝為(wei)好(hao)，一(yi)般選用較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)熱(re)處理溫(wen)度(du)(du)。為(wei)了(le)(le)提高此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐高溫(wen)耐高壓水的(de)(de)氯化物以(yi)及苛(ke)性(xing)(xing)應力(li)腐蝕性(xing)(xing)能，目前建議(yi)在(zai)固(gu)溶(rong)(rong)處理后再進行700～750℃、15h左右(you)的(de)(de)時效(xiao)處理（即脫(tuo)敏(min)處理）。為(wei)了(le)(le)消除殘余(yu)應力(li)，則(ze)以(yi)在(zai)870℃左右(you)加熱(re)為(wei)宜(yi)。

七、應用

  此合(he)金(jin)具有(you)強韌、耐蝕的(de)綜合(he)性(xing)能，廣泛(fan)用(yong)(yong)(yong)于化學、石化等工業(ye)中。例(li)如用(yong)(yong)(yong)于制(zhi)造(zao)加熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)餾塔、脂肪(fang)酸處(chu)(chu)理(li)用(yong)(yong)(yong)冷凝器(qi)、處(chu)(chu)理(li)松香亭酸用(yong)(yong)(yong)設備等。由于合(he)金(jin)在高溫下(xia)還(huan)具有(you)高強度和(he)良好(hao)的(de)抗氧化性(xing)，因而(er)還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于熱處(chu)(chu)理(li)工業(ye)，制(zhi)造(zao)各(ge)種結構(gou)件。在核(he)動力(li)工業(ye)中，Inconel 600合(he)金(jin)具有(you)良好(hao)的(de)耐高溫耐高壓(ya)水(shui)(shui)的(de)腐蝕性(xing)能，因此它(ta)也是用(yong)(yong)(yong)于壓(ya)水(shui)(shui)堆核(he)電廠(chang)的(de)重要結構(gou)材(cai)(cai)料，當用(yong)(yong)(yong)于蒸(zheng)發器(qi)傳熱管時，管材(cai)(cai)生產不僅需固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)且需進行中溫脫敏處(chu)(chu)理(li)且U型管小(xiao)R段尚(shang)未消除殘(can)余應力(li)。此合(he)金(jin)還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于壓(ya)水(shui)(shui)堆核(he)反(fan)應堆容(rong)器(qi)上的(de)封頭和(he)底封頭的(de)穿(chuan)透件。