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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、化(hua)學成分

二(er)、力學性能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)的室溫(wen)和低溫(wen)力學性能（包括(kuo)(kuo)沖擊、疲(pi)勞(lao)、硬度(du)等）與一般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼相近，具有良好的強度(du)和塑、韌(ren)性的配合(he)(he)。此(ci)合(he)(he)金(jin)的高(gao)溫(wen)力學性能（包括(kuo)(kuo)瞬時、蠕變(bian)和持久）則顯(xian)優于鎳含量低的一般(ban)奧(ao)氏體不銹鋼，可(ke)以允許在(zai)承受(shou)載荷的條(tiao)件下，在(zai)600～650℃長期使用。試驗還(huan)表明在(zai)600℃長期使用后(hou)，此(ci)合(he)(he)金(jin)無(wu)脆化(hua)傾向。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫(wen)力學(xue)性(xing)能

  2. Inconel 600 合(he)金的沖擊性(xing)能(neng)（V型夏比(bi)試樣）

 3.  Inconel 600 合(he)金(jin)的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材的(de)室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合(he)金的(de)高溫沖擊性能(neng)（夏比V型試樣(yang)）

三、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 合金在硫酸中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金(jin)在(zai)鹽酸中(zhong)的(de)腐蝕速(su)率

   2. 晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)

  試驗表明(ming)，在較低(di)溫(wen)度(du)下(xia)，碳(tan)在Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)固(gu)溶(rong)度(du)是很低(di)的(de)(de)(de)(de)，當溫(wen)度(du)低(di)到(dao)650℃時(shi)(shi)(shi)，碳(tan)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)度(du)低(di)于(yu)(yu)0.01%。因此，Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)若(ruo)經(jing)550～850℃中(zhong)溫(wen)敏化處(chu)理(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳(tan)化物(wu)沿(yan)晶(jing)界沉淀，會(hui)產(chan)生(sheng)貧鉻(ge)區，從(cong)(cong)而(er)使Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)在一(yi)些介質中(zhong)具有(you)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向。一(yi)般說(shuo)來(lai)Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向要高(gao)于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼(gang)。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合金(jin)(jin)(jin)經(jing)1100℃水冷固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)后，在經(jing)700℃敏化（時(shi)(shi)(shi)效(xiao)）時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)增長，晶(jing)界鉻(ge)濃度(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)不同：敏化 5小時(shi)(shi)(shi),晶(jing)界鉻(ge)濃度(du)會(hui)從(cong)(cong)原有(you)15%降到(dao)6%，敏化10h后降低(di)到(dao)了(le)(le)4%，但隨著敏化時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)增長，當達到(dao)100h時(shi)(shi)(shi)，晶(jing)界濃度(du)則(ze)可高(gao)達12%以(yi)上(shang)。據此提出(chu)了(le)(le)鎳鉻(ge)合金(jin)(jin)(jin)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)后再經(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)適宜時(shi)(shi)(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)以(yi)防止晶(jing)間(jian)腐蝕和(he)晶(jing)間(jian)應力腐蝕的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工藝。此工藝早已在Inconel 600 壓水堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管(guan)生(sheng)產(chan)中(zhong)采用(yong)已推廣(guang)用(yong)于(yu)(yu)同一(yi)用(yong)途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱(re)管(guan)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)，此工藝稱為脫敏處(chu)理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力(li)腐蝕

  國(guo)內外(wai)的大(da)量(liang)實(shi)(shi)驗(yan)室實(shi)(shi)驗(yan)曾已證實(shi)(shi)，無論是在(zai)(zai)高濃度(du)氯化(hua)物中(zhong)，還是在(zai)(zai)含有(you)(you)OH﹣的苛(ke)性(xing)溶液中(zhong)，無論是在(zai)(zai)含微量(liang)氯化(hua)物和氧的熱水(shui)以(yi)及(ji)高溫(wen)水(shui)中(zhong)，鎳對提高Ni-Cr-Fe合(he)(he)金的耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)都是有(you)(you)效的。因此普遍認為含有(you)(you)很高鎳含量(liang)的Inconel600合(he)(he)金具有(you)(you)優良的耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。但在(zai)(zai)實(shi)(shi)際(ji)使(shi)用中(zhong)，特別是在(zai)(zai)壓水(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱管工作條(tiao)件下又發現Inconel600合(he)(he)金對應(ying)力(li)腐(fu)蝕不(bu)僅不(bu)免疫，而且還具有(you)(you)相當高的敏(min)感(gan)性(xing)，甚至在(zai)(zai)高溫(wen)高壓純水(shui)中(zhong)也不(bu)例外(wai)。研究指出Inconel600合(he)(he)金的這些晶間應(ying)力(li)腐(fu)蝕的敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)通過進(jin)行

時效（脫敏）處理來加以抑制。

  4. 點蝕

 由(you)于Inconel600合(he)金(jin)(jin)鉻含量低(di)且不(bu)含鉬，因此，此合(he)金(jin)(jin)不(bu)能用于耐(nai)點蝕(shi)和易引起點蝕(shi)的(de)環境(jing)中。例(li)如Inconel600合(he)金(jin)(jin)在流動(dong)的(de)海(hai)水和海(hai)水噴淋(lin)條件下耐(nai)蝕(shi)性良好，但在靜止海(hai)水中，此合(he)金(jin)(jin)便會(hui)由(you)于點蝕(shi)的(de)產生而遭(zao)到破壞(huai)。

四(si)、焊接性能(neng)

Inconel 600合(he)金焊(han)接性能良好。它可以采(cai)用(yong)常用(yong)的(de)焊(han)接方法進行同材(cai)和異(yi)材(cai)焊(han)接。對于氣(qi)體保(bao)護金屬弧焊(han)接，可采(cai)用(yong)Inconel 182和132焊(han)條(tiao)。對于MIG和TIG焊(han)接，則可用(yong)Inconel 62焊(han)絲。

五、冷熱加工及(ji)成型(xing)性(xing)能(neng)

 Inconel 600合金(jin)(jin)正常的(de)熱(re)加(jia)工(gong)溫(wen)度(du)(du)為871～1232℃，大變(bian)形(xing)量(liang)時，適宜(yi)溫(wen)度(du)(du)在1038～1232℃之間(jian)(jian)，小變(bian)形(xing)量(liang)適宜(yi)溫(wen)度(du)(du)≥871℃。由于此(ci)合金(jin)(jin)在650～871℃間(jian)(jian)有一熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)工(gong)要避開(kai)此(ci)區間(jian)(jian)。此(ci)合金(jin)(jin)冷(leng)加(jia)工(gong)性(xing)能與(yu)Cr-Ni奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼相近。但冷(leng)加(jia)工(gong)硬化速度(du)(du)要比(bi)不(bu)銹(xiu)鋼低。由于Inconel 600合金(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)能均佳(jia)，因此(ci)，合金(jin)(jin)的(de)冷(leng)熱(re)成型性(xing)也很好(hao)，不(bu)會(hui)有任何困難。

六、熱(re)處理

為(wei)了(le)使(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中碳化物(wu)溶解以(yi)得(de)到最(zui)佳的(de)固(gu)溶效(xiao)果(guo)，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)固(gu)溶（退火(huo)）溫度(du)(du)一(yi)般(ban)(ban)為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐全面腐蝕性(xing)(xing)能(neng)和(he)抗高溫蠕變(bian)、耐持久性(xing)(xing)能(neng)最(zui)好。但是，為(wei)了(le)得(de)到高強度(du)(du)、耐疲(pi)勞、耐腐蝕的(de)綜合(he)(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)，對于室溫和(he)較(jiao)低(di)溫度(du)(du)使(shi)用(yong)的(de)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中具有微細晶粒的(de)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)工藝(yi)為(wei)好，一(yi)般(ban)(ban)選用(yong)較(jiao)低(di)的(de)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)溫度(du)(du)。為(wei)了(le)提高此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐高溫耐高壓水的(de)氯(lv)化物(wu)以(yi)及苛性(xing)(xing)應(ying)力腐蝕性(xing)(xing)能(neng)，目前建議在固(gu)溶處理(li)(li)(li)后(hou)再進行700～750℃、15h左右的(de)時效(xiao)處理(li)(li)(li)（即脫(tuo)敏處理(li)(li)(li)）。為(wei)了(le)消(xiao)除殘(can)余應(ying)力，則(ze)以(yi)在870℃左右加熱(re)(re)為(wei)宜。

七、應用

  此合(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有強(qiang)韌、耐(nai)蝕的綜合(he)(he)性(xing)能(neng)，廣(guang)泛(fan)用(yong)(yong)于化(hua)學、石化(hua)等工(gong)業中(zhong)。例如用(yong)(yong)于制(zhi)造(zao)加(jia)熱(re)器(qi)、換熱(re)器(qi)、蒸(zheng)(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔、脂肪酸處(chu)理(li)用(yong)(yong)冷(leng)凝器(qi)、處(chu)理(li)松(song)香亭(ting)酸用(yong)(yong)設備(bei)等。由于合(he)(he)金(jin)在高溫(wen)(wen)(wen)下(xia)還(huan)(huan)具(ju)(ju)有高強(qiang)度和良(liang)(liang)好(hao)的抗(kang)氧化(hua)性(xing)，因(yin)而還(huan)(huan)可用(yong)(yong)于熱(re)處(chu)理(li)工(gong)業，制(zhi)造(zao)各種結構件。在核(he)動力工(gong)業中(zhong)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有良(liang)(liang)好(hao)的耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)耐(nai)高壓(ya)水的腐蝕性(xing)能(neng)，因(yin)此它也是用(yong)(yong)于壓(ya)水堆核(he)電廠的重要結構材(cai)料，當用(yong)(yong)于蒸(zheng)(zheng)發器(qi)傳熱(re)管(guan)(guan)(guan)時，管(guan)(guan)(guan)材(cai)生產不僅(jin)需固(gu)溶處(chu)理(li)且需進(jin)行(xing)中(zhong)溫(wen)(wen)(wen)脫敏處(chu)理(li)且U型管(guan)(guan)(guan)小R段尚未消(xiao)除(chu)殘(can)余應(ying)力。此合(he)(he)金(jin)還(huan)(huan)可用(yong)(yong)于壓(ya)水堆核(he)反應(ying)堆容器(qi)上的封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的穿(chuan)透件。