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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(er)、力(li)學性能

 Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)的室溫和低溫力學(xue)(xue)性(xing)能（包括沖(chong)擊(ji)、疲勞、硬(ying)度等）與一般Cr-Ni奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)近，具有良(liang)好的強度和塑(su)、韌(ren)性(xing)的配合(he)(he)(he)。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的高溫力學(xue)(xue)性(xing)能（包括瞬時、蠕變和持久）則顯(xian)優于鎳含量(liang)低的一般奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)，可(ke)以允許在(zai)(zai)承(cheng)受(shou)載荷的條(tiao)件(jian)下，在(zai)(zai)600～650℃長(chang)期使用(yong)。試驗還(huan)表(biao)明在(zai)(zai)600℃長(chang)期使用(yong)后(hou)，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫力(li)學性(xing)能

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

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金(jin)棒材(cai)的室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合(he)金的高溫沖擊性能（夏比(bi)V型試樣）

三(san)、耐蝕性能

   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 合金在硫酸(suan)中的(de)腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中的腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕

  試(shi)驗表(biao)明(ming)，在(zai)較低溫(wen)(wen)度下，碳在(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中(zhong)固(gu)(gu)溶度是很低的(de)(de)(de)(de)，當溫(wen)(wen)度低到(dao)650℃時(shi)(shi)(shi)，碳的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶度低于(yu)0.01%。因此(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)若經(jing)550～850℃中(zhong)溫(wen)(wen)敏(min)(min)(min)化處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，由于(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳化物(wu)沿晶(jing)(jing)界沉淀，會(hui)產生貧鉻(ge)區(qu)，從而使Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)一些介質中(zhong)具有(you)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕傾向。一般說來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕傾向要高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)(de)研究表(biao)明(ming)，Inconel600合(he)金(jin)經(jing)1100℃水(shui)(shui)冷(leng)固(gu)(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)，在(zai)經(jing)700℃敏(min)(min)(min)化（時(shi)(shi)(shi)效）時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)增長，晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃(nong)(nong)度有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)不同：敏(min)(min)(min)化 5小時(shi)(shi)(shi),晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃(nong)(nong)度會(hui)從原有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)(min)(min)化10h后(hou)降低到(dao)了4%，但隨著(zhu)敏(min)(min)(min)化時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)增長，當達到(dao)100h時(shi)(shi)(shi)，晶(jing)(jing)界濃(nong)(nong)度則可高達12%以上。據(ju)此(ci)提出了鎳鉻(ge)合(he)金(jin)固(gu)(gu)溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)適宜時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)保溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)以防止晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕和(he)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)應力腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝。此(ci)工藝早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水(shui)(shui)堆蒸發(fa)器傳熱管(guan)生產中(zhong)采用(yong)已(yi)推廣用(yong)于(yu)同一用(yong)途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管(guan)的(de)(de)(de)(de)生產，此(ci)工藝稱(cheng)為脫敏(min)(min)(min)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕

  國內外的(de)大量實(shi)驗(yan)室實(shi)驗(yan)曾已(yi)證實(shi)，無論是在(zai)(zai)(zai)高(gao)濃度氯化物中(zhong)，還是在(zai)(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)苛性(xing)(xing)溶液中(zhong)，無論是在(zai)(zai)(zai)含(han)微(wei)量氯化物和氧的(de)熱水以及高(gao)溫水中(zhong)，鎳對提高(gao)Ni-Cr-Fe合金的(de)耐(nai)(nai)應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能都是有(you)效(xiao)的(de)。因此(ci)普遍認為含(han)有(you)很(hen)高(gao)鎳含(han)量的(de)Inconel600合金具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能。但在(zai)(zai)(zai)實(shi)際(ji)使用中(zhong)，特別是在(zai)(zai)(zai)壓水堆蒸發(fa)器(qi)傳熱管工作條件(jian)下又發(fa)現Inconel600合金對應力腐(fu)蝕不僅不免疫，而且(qie)還具有(you)相當高(gao)的(de)敏(min)感性(xing)(xing)，甚至在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫高(gao)壓純水中(zhong)也不例(li)外。研究指出Inconel600合金的(de)這些晶間應力腐(fu)蝕的(de)敏(min)感性(xing)(xing)可以通(tong)過進(jin)行(xing)

時效(xiao)（脫敏）處理來加以抑制(zhi)。

  4. 點蝕(shi)

 由于Inconel600合(he)(he)金(jin)鉻含量低且不含鉬，因此，此合(he)(he)金(jin)不能(neng)用于耐(nai)點(dian)蝕(shi)和(he)易引(yin)起(qi)點(dian)蝕(shi)的環境中(zhong)。例如Inconel600合(he)(he)金(jin)在流動的海(hai)水和(he)海(hai)水噴淋(lin)條(tiao)件下耐(nai)蝕(shi)性良好(hao)，但(dan)在靜止海(hai)水中(zhong)，此合(he)(he)金(jin)便(bian)會由于點(dian)蝕(shi)的產(chan)生(sheng)而遭到破壞。

四、焊(han)接性能

Inconel 600合(he)金(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)性能良好。它可(ke)以(yi)采用(yong)(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)(yong)的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和(he)異(yi)材焊(han)(han)接(jie)。對于氣體保護金(jin)(jin)屬(shu)弧焊(han)(han)接(jie)，可(ke)采用(yong)(yong)(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)(han)條。對于MIG和(he)TIG焊(han)(han)接(jie)，則可(ke)用(yong)(yong)(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷熱加工(gong)及成型性能(neng)

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)正(zheng)常的(de)熱(re)(re)加(jia)工(gong)溫度(du)(du)(du)為871～1232℃，大變形量(liang)時，適宜(yi)溫度(du)(du)(du)在(zai)1038～1232℃之間(jian)，小(xiao)變形量(liang)適宜(yi)溫度(du)(du)(du)≥871℃。由(you)于(yu)此(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)650～871℃間(jian)有一熱(re)(re)脆區(qu)，故熱(re)(re)加(jia)工(gong)要避(bi)開此(ci)區(qu)間(jian)。此(ci)合(he)(he)金(jin)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)與Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)近。但冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)硬化速度(du)(du)(du)要比不(bu)(bu)銹(xiu)鋼低。由(you)于(yu)Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷(leng)(leng)、熱(re)(re)加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)均佳(jia)，因此(ci)，合(he)(he)金(jin)的(de)冷(leng)(leng)熱(re)(re)成型性(xing)(xing)也很好，不(bu)(bu)會有任何困(kun)難。

六、熱處理

為(wei)了(le)(le)使(shi)合(he)金(jin)(jin)中(zhong)碳化(hua)物溶解以(yi)得(de)到(dao)最(zui)佳的(de)(de)固溶效果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固溶（退(tui)火(huo)）溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)和抗高溫(wen)(wen)(wen)蠕(ru)變(bian)、耐(nai)(nai)持(chi)久性(xing)(xing)能(neng)最(zui)好。但是，為(wei)了(le)(le)得(de)到(dao)高強度(du)、耐(nai)(nai)疲(pi)勞(lao)、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，對于室(shi)溫(wen)(wen)(wen)和較低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)使(shi)用(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中(zhong)具有微細晶(jing)粒的(de)(de)熱處(chu)理工(gong)藝(yi)為(wei)好，一般(ban)選用(yong)較低(di)的(de)(de)熱處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)度(du)。為(wei)了(le)(le)提高此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)(wen)耐(nai)(nai)高壓水(shui)的(de)(de)氯化(hua)物以(yi)及苛性(xing)(xing)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)，目(mu)前建(jian)議在(zai)固溶處(chu)理后(hou)再進(jin)行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)(de)時效處(chu)理（即(ji)脫敏處(chu)理）。為(wei)了(le)(le)消(xiao)除殘(can)余應(ying)力，則以(yi)在(zai)870℃左(zuo)右加熱為(wei)宜。

七、應(ying)用

  此(ci)合(he)金(jin)(jin)具(ju)有強韌(ren)、耐蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)能，廣泛用(yong)于化學、石化等工業(ye)中(zhong)。例如用(yong)于制(zhi)造加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(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(song)香亭酸(suan)用(yong)設備(bei)等。由于合(he)金(jin)(jin)在高溫(wen)(wen)下還具(ju)有高強度和良好的(de)(de)抗氧化性(xing)，因而還可(ke)用(yong)于熱(re)處理(li)工業(ye)，制(zhi)造各種結(jie)構件。在核動(dong)力工業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)具(ju)有良好的(de)(de)耐高溫(wen)(wen)耐高壓水(shui)的(de)(de)腐蝕性(xing)能，因此(ci)它也是用(yong)于壓水(shui)堆核電廠的(de)(de)重要結(jie)構材(cai)料，當用(yong)于蒸(zheng)發器(qi)(qi)傳熱(re)管時，管材(cai)生(sheng)產(chan)不僅需(xu)固(gu)溶處理(li)且(qie)需(xu)進行中(zhong)溫(wen)(wen)脫敏處理(li)且(qie)U型管小R段尚未消(xiao)除殘(can)余應(ying)力。此(ci)合(he)金(jin)(jin)還可(ke)用(yong)于壓水(shui)堆核反應(ying)堆容器(qi)(qi)上的(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)穿(chuan)透件。