高溫合金(jin)是指以鐵、鎳、鈷為(wei)基，能在600℃以上的高溫下抗氧化(hua)、耐腐(fu)蝕，并(bing)能在一(yi)(yi)定(ding)應(ying)力作用下長期工作的一(yi)(yi)類金(jin)屬(shu)材(cai)料，具(ju)有(you)優異(yi)的高溫強度(du)，良好的抗氧化(hua)和抗熱腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，良好的疲勞性(xing)(xing)能、斷裂(lie)韌性(xing)(xing)等(deng)綜合性(xing)(xing)能，又被稱為(wei)“超合金(jin)，”主(zhu)要應(ying)用于(yu)航(hang)空、航(hang)天、艦船、車輛、工業燃(ran)機和能源領域。
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(jin) 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(cheng)分
| Inconel 600 合(he)金的化(hua)學(xue)成分(fen) % | ||||||||||
| 牌號 | C | Mn | Si | Cr | Ni | S | P | Ti | Cu | Fe |
| 0Cr15Ni75Fe Inconel 600 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤0.5 | 14～17 | ≥72 | ≤0.015 | ≤0.015 | 加入 | ≤0.05 | 6～10 |
二(er)、力學性能(neng)
Inconel 600合(he)金(jin)的(de)室(shi)溫(wen)和低溫(wen)力學性能（包括沖擊、疲勞、硬(ying)度(du)等）與一般Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)相近，具有良好的(de)強(qiang)度(du)和塑(su)、韌(ren)性的(de)配合(he)。此(ci)合(he)金(jin)的(de)高溫(wen)力學性能（包括瞬時、蠕變(bian)和持久）則顯(xian)優于鎳含量(liang)低的(de)一般奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，可以允許在(zai)承受載荷(he)的(de)條件下，在(zai)600～650℃長期使(shi)用。試(shi)驗(yan)還表明在(zai)600℃長期使(shi)用后，此(ci)合(he)金(jin)無脆化傾(qing)向。
1. Inconel 600合金的室(shi)溫力學(xue)性(xing)能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品(pin)種(zhong)及狀(zhuang)態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度（HRB） |
| 棒材: 冷(leng)拔退火(huo) | 550～690 | 175～345 | 55～35 | 65～85B |
| 冷拔態 | 720～1035 | 550～860 | 30～10 | 90B～30C |
| 熱加(jia)工退(tui)火態 | 550～690 | 205～345 | 55～35 | 68～85B |
| 熱加工態 | 585～825 | 240～620 | 50～30 | 75～95B |
| 板材：熱(re)軋退(tui)火(huo)態 | 550～725 | 205～345 | 55～35 | 65～85B |
| 熱軋態 | 585～760 | 240～450 | 50～30 | 80～95B |
| 薄板：冷軋退(tui)火態(tai) | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤88 |
| 冷(leng)軋硬化態 | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶(dai)材：冷軋退火(huo)態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷軋回火態 | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱軋(ya)態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱(re)軋退火態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷拔(ba)退火態(tai) | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材：冷拔退火(huo)態(tai) | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔回火態 | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈簧(huang)回火(huo)態 | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊性(xing)能（V型夏比試(shi)樣）
| Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣） | ||||
| 試(shi)驗溫度/℃ | 沖(chong)擊功/J | |||
| 橫(heng)向(xiang) | 縱向 | 固溶態 | 冷拔態 | |
| 21 | 86.1 | 83.7 | ||
| -79 | 88.8 | 90.8 | ||
| -196 | 82.4 | 83.1 | ||
| 21 | 244 | 155 | ||
| 430 | 254 | 144 | ||
| 540 | 217 | 116 | ||
| 650 | 217 | 141 | ||
| 760 | 209 | 221 | ||
3. Inconel 600 合金的低溫沖(chong)擊性(xing)能
| Inconel 600 合金的低溫沖擊性能 | ||
| 試驗方向 | 試驗溫度/℃ | 沖擊功/J |
| 橫向 | 21 | 86 |
| -79 | 89 | |
| -196 | 82 | |
| 縱向 | 21 | 84 |
| -79 | 91 | |
| -196 | 83 | |
4. Inconel 600 合金棒材(cai)的室溫(wen)沖(chong)擊性(xing)能
| Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能 | ||
| 試驗狀態 | 沖擊功/J | |
| 埃左氏缺口 | 夏比U型缺口 | |
| 冷拔 | 165 | 310 |
| 冷拔+退火 | 95～135 | 205 |
| 熱軋 | 165 | 310 |
| 熱軋+退火 | 135～165 | 221 |
5. Inconel 600 合金的高溫(wen)沖擊(ji)性能（夏比V型試樣）
| Inconel 600 合金的高溫沖擊性能（夏比V型試樣） | ||
| 溫度/℃ | 沖擊功/J | |
| 退火態 | 冷拔態 | |
| 21 | 243 | 154 |
| 427 | 253 | 114 |
| 538 | 217 | 117 |
| 649 | 217 | 141 |
| 760 | 208 | 221 |
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(liu)酸(suan)中(zhong)的腐蝕速率
| Inconel 600 合金在硫酸中的腐蝕速率 | |||||
| 濃度% | 腐蝕速率/mm?a–1 | 濃度 % | 腐蝕速率/mm?a–1 | ||
| 室溫 | 沸騰溫度 | 室溫 | 沸騰溫度 | ||
| 10 | 0.081 | 3.429 | 60 | 0.048 | __ |
| 20 | 0.051 | 4.724 | 70 | 0.058 | __ |
| 30 | 0.064 | 5.486 | 80 | 0.566 | __ |
| 40 | 0.046 | 17.79 | 98 | 0.188 | __ |
| 50 | 0.041 | __ | |||
b. Inconel 600 合金在鹽酸中的腐(fu)蝕(shi)速(su)率
| Inconel 600 合金在鹽酸中的腐蝕速率 | |||||
| 酸濃度% | 溫度/℃ | 試驗時間 | 充氣情況 | 流速/m?mim–1 | 腐蝕速率/mm?a–1 |
| 5 | 30 | 20 | 充氫氣 | 5.1 | 0.33 |
| 5 | 30 | 20 | 充空氣 | 5.1 | 2.46 |
| 5.9 | 30 | 120 | 充空氣 | 0 | 1.14 |
| 5.9 | 80 | 120 | 充空氣 | 0 | 18.03 |
| 5 | 85 | 20 | 充氫氣 | 5.1 | 40.38 |
| 5 | 85 | 20 | 充空氣 | 5.1 | 49.53 |
2. 晶(jing)間腐蝕(shi)
試驗表明，在較低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)下(xia)，碳(tan)在Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)中固溶(rong)度(du)(du)是很低(di)(di)的(de)，當溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)，碳(tan)的(de)固溶(rong)度(du)(du)低(di)(di)于0.01%。因此(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)若經550～850℃中溫(wen)敏(min)化(hua)處理，由于Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化(hua)物沿(yan)晶(jing)(jing)界沉淀，會產生貧鉻(ge)(ge)區，從而(er)使Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)在一些介質中具有晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向(xiang)。一般說來(lai)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向(xiang)要高(gao)于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀80年(nian)代初(chu)的(de)研究(jiu)表明，Inconel600合(he)金(jin)(jin)(jin)經1100℃水冷固溶(rong)處理后(hou)，在經700℃敏(min)化(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間(jian)的(de)增(zeng)長，晶(jing)(jing)界鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)有明顯(xian)的(de)不同：敏(min)化(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)界鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)會從原有15%降(jiang)到(dao)(dao)6%，敏(min)化(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)(di)到(dao)(dao)了4%，但隨(sui)著敏(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)的(de)增(zeng)長，當達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)界濃度(du)(du)則可高(gao)達12%以(yi)上。據此(ci)提出了鎳(nie)鉻(ge)(ge)合(he)金(jin)(jin)(jin)固溶(rong)處理后(hou)再經700℃的(de)適宜(yi)時(shi)(shi)間(jian)保(bao)溫(wen)的(de)時(shi)(shi)效處理以(yi)防(fang)止晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕和晶(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕的(de)熱處理工(gong)藝。此(ci)工(gong)藝早已在Inconel 600 壓水堆蒸(zheng)發(fa)器(qi)傳熱管生產中采用(yong)(yong)已推廣用(yong)(yong)于同一用(yong)(yong)途的(de) Inconel 690 傳熱管的(de)生產，此(ci)工(gong)藝稱為脫敏(min)處理（desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕
國(guo)內外(wai)的(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已證(zheng)實(shi)，無論是(shi)(shi)在(zai)(zai)高濃度(du)氯化物中(zhong)，還是(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)苛性溶液中(zhong)，無論是(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化物和氧的(de)熱水以(yi)及高溫(wen)水中(zhong)，鎳對(dui)提高Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)耐(nai)應力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)都(dou)是(shi)(shi)有(you)效的(de)。因此(ci)普遍認為含(han)有(you)很高鎳含(han)量(liang)的(de)Inconel600合(he)金(jin)具有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)應力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)。但在(zai)(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用中(zhong)，特(te)別(bie)是(shi)(shi)在(zai)(zai)壓(ya)水堆蒸發(fa)器傳熱管工作條件(jian)下(xia)又發(fa)現Inconel600合(he)金(jin)對(dui)應力腐蝕(shi)不僅不免疫，而且還具有(you)相當高的(de)敏感性，甚至在(zai)(zai)高溫(wen)高壓(ya)純水中(zhong)也不例外(wai)。研究指出Inconel600合(he)金(jin)的(de)這些(xie)晶(jing)間應力腐蝕(shi)的(de)敏感性可(ke)以(yi)通過進行(xing)
時效（脫敏）處理來(lai)加以抑制。
4. 點蝕
由(you)(you)于Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)鉻含(han)量低且不含(han)鉬，因此，此合(he)(he)(he)金(jin)不能用于耐(nai)點蝕和易(yi)引起點蝕的環(huan)境中。例(li)如Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)在流動的海(hai)水(shui)(shui)和海(hai)水(shui)(shui)噴淋條件下耐(nai)蝕性良好，但在靜止海(hai)水(shui)(shui)中，此合(he)(he)(he)金(jin)便會由(you)(you)于點蝕的產生(sheng)而遭到破壞。
四、焊接性能(neng)
Inconel 600合(he)金焊(han)(han)(han)接性能良好。它(ta)可以采用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)(han)接方法進(jin)行同材和(he)(he)異材焊(han)(han)(han)接。對于氣體保護金屬(shu)弧焊(han)(han)(han)接，可采用(yong)Inconel 182和(he)(he)132焊(han)(han)(han)條。對于MIG和(he)(he)TIG焊(han)(han)(han)接，則(ze)可用(yong)Inconel 62焊(han)(han)(han)絲。
五、冷熱加(jia)工及成型性(xing)能(neng)
Inconel 600合金(jin)正常(chang)的(de)(de)熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫(wen)度為871～1232℃，大變(bian)形量時，適(shi)宜溫(wen)度在(zai)1038～1232℃之間，小變(bian)形量適(shi)宜溫(wen)度≥871℃。由于此合金(jin)在(zai)650～871℃間有一熱脆區，故熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)要(yao)避開此區間。此合金(jin)冷加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能(neng)與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相(xiang)近。但冷加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化速度要(yao)比不(bu)銹鋼低(di)。由于Inconel 600合金(jin)冷、熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能(neng)均佳，因此，合金(jin)的(de)(de)冷熱成型性也很好，不(bu)會有任何困難。
六、熱處理
為(wei)了(le)使(shi)合金(jin)中碳(tan)化物溶解以(yi)得(de)(de)到最佳的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶效果(guo)，Inconel 600合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶（退火）溫(wen)度(du)一般為(wei)1093～1149℃。此時(shi)，合金(jin)耐(nai)(nai)(nai)全面腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能和抗高溫(wen)蠕變、耐(nai)(nai)(nai)持久性(xing)(xing)(xing)(xing)能最好。但是(shi)，為(wei)了(le)得(de)(de)到高強(qiang)度(du)、耐(nai)(nai)(nai)疲勞、耐(nai)(nai)(nai)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)綜合性(xing)(xing)(xing)(xing)能，對于室(shi)溫(wen)和較(jiao)低溫(wen)度(du)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)Inconel 600合金(jin)還是(shi)以(yi)選中具有微細晶粒的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工藝為(wei)好，一般選用(yong)(yong)較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)溫(wen)度(du)。為(wei)了(le)提高此合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)耐(nai)(nai)(nai)高壓(ya)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)氯化物以(yi)及苛性(xing)(xing)(xing)(xing)應力腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能，目前建議在(zai)固(gu)溶處理(li)后再進行700～750℃、15h左右(you)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)效處理(li)（即脫敏(min)處理(li)）。為(wei)了(le)消除殘余(yu)應力，則以(yi)在(zai)870℃左右(you)加熱(re)為(wei)宜。
七(qi)、應用
此合金具(ju)(ju)有(you)強(qiang)韌、耐蝕的(de)綜合性能(neng)，廣泛用于(yu)(yu)(yu)化(hua)(hua)學(xue)、石化(hua)(hua)等工業(ye)(ye)中(zhong)。例如用于(yu)(yu)(yu)制(zhi)造(zao)加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)、蒸(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)餾(liu)塔、脂肪酸(suan)處(chu)(chu)理(li)用冷凝器(qi)(qi)、處(chu)(chu)理(li)松(song)香(xiang)亭酸(suan)用設備等。由(you)于(yu)(yu)(yu)合金在高溫下還具(ju)(ju)有(you)高強(qiang)度和良好的(de)抗氧化(hua)(hua)性，因而還可用于(yu)(yu)(yu)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工業(ye)(ye)，制(zhi)造(zao)各種結構件。在核動力(li)工業(ye)(ye)中(zhong)，Inconel 600合金具(ju)(ju)有(you)良好的(de)耐高溫耐高壓水(shui)的(de)腐蝕性能(neng)，因此它也是用于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)核電廠的(de)重要結構材料，當(dang)用于(yu)(yu)(yu)蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)傳熱(re)管時(shi)，管材生(sheng)產不(bu)僅(jin)需固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)且需進(jin)行(xing)中(zhong)溫脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)且U型管小R段尚未消除殘(can)余應力(li)。此合金還可用于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)核反應堆(dui)容(rong)器(qi)(qi)上的(de)封頭和底封頭的(de)穿(chuan)透件。
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