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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(xue)成分

二、力學性能

 Inconel 600合(he)(he)金的室(shi)溫和(he)低溫力(li)學(xue)性(xing)能（包括沖(chong)擊、疲勞(lao)、硬度(du)等(deng)）與一(yi)般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼相近，具(ju)有良好的強(qiang)度(du)和(he)塑(su)、韌性(xing)的配合(he)(he)。此合(he)(he)金的高溫力(li)學(xue)性(xing)能（包括瞬(shun)時、蠕變和(he)持久）則(ze)顯優于鎳含量低的一(yi)般(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼，可(ke)以(yi)允許在承受(shou)載荷的條件(jian)下，在600～650℃長(chang)期(qi)使用。試驗還表明在600℃長(chang)期(qi)使用后，此合(he)(he)金無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫(wen)力(li)學性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試(shi)樣）

 3.  Inconel 600 合金(jin)的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材的室(shi)溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合金的高溫(wen)沖(chong)擊性(xing)能(neng)（夏比V型試樣）

三、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(zai)硫(liu)酸中的腐(fu)蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中的腐蝕速(su)率

   2. 晶間腐蝕

  試驗表明(ming)(ming)(ming)，在(zai)較低(di)溫(wen)度(du)下，碳(tan)在(zai)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)固溶(rong)度(du)是很(hen)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，當溫(wen)度(du)低(di)到(dao)650℃時，碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)度(du)低(di)于0.01%。因(yin)此(ci)(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)若經(jing)550～850℃中(zhong)(zhong)(zhong)溫(wen)敏(min)化處理(li)(li)，由于Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化物沿晶界(jie)沉淀，會產(chan)(chan)生(sheng)貧鉻區，從(cong)而使Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)一些介質中(zhong)(zhong)(zhong)具有(you)晶間(jian)腐蝕傾向。一般說來Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶間(jian)腐蝕傾向要(yao)高(gao)于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹鋼。 20世紀(ji)80年代初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究表明(ming)(ming)(ming)，Inconel600合(he)金(jin)(jin)(jin)經(jing)1100℃水冷固溶(rong)處理(li)(li)后(hou)，在(zai)經(jing)700℃敏(min)化（時效(xiao)(xiao)）時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增長(chang)，晶界(jie)鉻濃度(du)有(you)明(ming)(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同：敏(min)化 5小時,晶界(jie)鉻濃度(du)會從(cong)原(yuan)有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)化10h后(hou)降低(di)到(dao)了4%，但(dan)隨(sui)著敏(min)化時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增長(chang)，當達到(dao)100h時，晶界(jie)濃度(du)則可高(gao)達12%以上。據此(ci)(ci)提出了鎳(nie)鉻合(he)金(jin)(jin)(jin)固溶(rong)處理(li)(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)適(shi)宜(yi)時間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時效(xiao)(xiao)處理(li)(li)以防止晶間(jian)腐蝕和晶間(jian)應力腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱處理(li)(li)工藝(yi)。此(ci)(ci)工藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳熱管生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)采用(yong)已(yi)推廣(guang)用(yong)于同一用(yong)途的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)，此(ci)(ci)工藝(yi)稱為(wei)脫(tuo)敏(min)處理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕(shi)

  國內外的(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已證實(shi)，無(wu)論是(shi)在高(gao)(gao)(gao)濃度氯化物(wu)中(zhong)，還是(shi)在含有OH﹣的(de)苛(ke)性(xing)溶液中(zhong)，無(wu)論是(shi)在含微量(liang)氯化物(wu)和氧的(de)熱水(shui)以(yi)及高(gao)(gao)(gao)溫水(shui)中(zhong)，鎳對(dui)提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能都是(shi)有效的(de)。因此普遍認為含有很高(gao)(gao)(gao)鎳含量(liang)的(de)Inconel600合(he)金(jin)具有優良(liang)的(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。但(dan)在實(shi)際使用中(zhong)，特別是(shi)在壓水(shui)堆(dui)蒸發器傳熱管工作條件下(xia)又發現Inconel600合(he)金(jin)對(dui)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)不僅不免(mian)疫，而(er)且(qie)還具有相當高(gao)(gao)(gao)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)，甚至在高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓純(chun)水(shui)中(zhong)也不例外。研究指出Inconel600合(he)金(jin)的(de)這些(xie)晶間應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)通過進行時效（脫敏(min)）處理來加以抑(yi)制。

  4. 點(dian)蝕(shi)

 由(you)于(yu)Inconel600合(he)(he)金(jin)鉻含量低且(qie)不含鉬，因此，此合(he)(he)金(jin)不能用(yong)于(yu)耐點蝕和(he)易引(yin)起(qi)點蝕的(de)環境中。例如Inconel600合(he)(he)金(jin)在(zai)流動(dong)的(de)海水(shui)和(he)海水(shui)噴淋條件下(xia)耐蝕性(xing)良好，但(dan)在(zai)靜止海水(shui)中，此合(he)(he)金(jin)便會由(you)于(yu)點蝕的(de)產(chan)生而(er)遭到破壞。

四(si)、焊接性(xing)能

Inconel 600合金焊接(jie)性能良好。它可以采(cai)(cai)用(yong)常(chang)用(yong)的焊接(jie)方法進行同材和異材焊接(jie)。對于氣體(ti)保護(hu)金屬弧焊接(jie)，可采(cai)(cai)用(yong)Inconel 182和132焊條(tiao)。對于MIG和TIG焊接(jie)，則可用(yong)Inconel 62焊絲。

五(wu)、冷(leng)熱加工及成型性能(neng)

 Inconel 600合(he)(he)金正常的熱(re)加(jia)(jia)工(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變形量時，適宜(yi)溫度在1038～1232℃之間，小變形量適宜(yi)溫度≥871℃。由(you)于此合(he)(he)金在650～871℃間有(you)一熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)(jia)工(gong)要避開此區間。此合(he)(he)金冷加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能與Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼(gang)相近。但冷加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化速(su)度要比不銹鋼(gang)低。由(you)于Inconel 600合(he)(he)金冷、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能均佳，因(yin)此，合(he)(he)金的冷熱(re)成型性(xing)也很(hen)好(hao)，不會有(you)任(ren)何困難(nan)。

六、熱處理

為了(le)使合(he)金中(zhong)(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)溶解(jie)以(yi)得(de)到最佳的(de)固(gu)溶效果，Inconel 600合(he)金的(de)固(gu)溶（退火(huo)）溫度(du)(du)一般為1093～1149℃。此(ci)時，合(he)金耐(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)和抗高溫蠕變、耐(nai)持(chi)久性(xing)(xing)能(neng)最好。但(dan)是，為了(le)得(de)到高強度(du)(du)、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，對(dui)于室溫和較低溫度(du)(du)使用的(de)Inconel 600合(he)金還是以(yi)選中(zhong)(zhong)具(ju)有微細晶(jing)粒的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝為好，一般選用較低的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)溫度(du)(du)。為了(le)提高此(ci)合(he)金的(de)耐(nai)高溫耐(nai)高壓水的(de)氯化(hua)物(wu)以(yi)及苛性(xing)(xing)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)，目前建議在(zai)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后再(zai)進行700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)時效處(chu)(chu)理(li)(li)（即脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)）。為了(le)消(xiao)除(chu)殘余應力(li)，則以(yi)在(zai)870℃左(zuo)右(you)加熱為宜(yi)。

七、應用

  此合(he)(he)金具有強(qiang)韌、耐(nai)蝕的(de)(de)綜合(he)(he)性能(neng)，廣泛用(yong)于(yu)化學、石化等工(gong)業(ye)中。例如用(yong)于(yu)制造加熱(re)(re)器、換熱(re)(re)器、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器、蒸(zheng)(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)(zheng)餾塔(ta)、脂(zhi)肪酸處(chu)理用(yong)冷凝器、處(chu)理松香亭(ting)酸用(yong)設備等。由于(yu)合(he)(he)金在高溫下(xia)還(huan)具有高強(qiang)度和良好的(de)(de)抗氧化性，因而還(huan)可用(yong)于(yu)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)業(ye)，制造各種(zhong)結構(gou)件。在核動力(li)工(gong)業(ye)中，Inconel 600合(he)(he)金具有良好的(de)(de)耐(nai)高溫耐(nai)高壓(ya)水的(de)(de)腐蝕性能(neng)，因此它也是用(yong)于(yu)壓(ya)水堆(dui)核電廠的(de)(de)重(zhong)要結構(gou)材料，當用(yong)于(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器傳熱(re)(re)管(guan)(guan)時，管(guan)(guan)材生產(chan)不(bu)僅需(xu)固溶處(chu)理且需(xu)進行中溫脫敏處(chu)理且U型管(guan)(guan)小(xiao)R段尚(shang)未消除殘余(yu)應(ying)力(li)。此合(he)(he)金還(huan)可用(yong)于(yu)壓(ya)水堆(dui)核反應(ying)堆(dui)容器上的(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)穿透件。