高溫合金是指(zhi)以(yi)鐵、鎳、鈷(gu)為基(ji)，能(neng)在600℃以(yi)上的高溫下抗(kang)氧化、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)，并能(neng)在一定應力作(zuo)用下長(chang)期工作(zuo)的一類金屬材料，具有優異的高溫強度，良(liang)(liang)好的抗(kang)氧化和抗(kang)熱腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，良(liang)(liang)好的疲勞性(xing)(xing)能(neng)、斷(duan)裂韌(ren)性(xing)(xing)等綜合性(xing)(xing)能(neng)，又被稱為“超(chao)合金，”主要應用于航空、航天、艦(jian)船、車輛、工業燃機和能(neng)源領域(yu)。
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、化學成分
| Inconel 600 合金(jin)的(de)化學成分 % | ||||||||||
| 牌號(hao) | 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、力學性能
Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)室溫(wen)(wen)和(he)低溫(wen)(wen)力學(xue)性能（包括沖擊、疲勞、硬度(du)等(deng)）與一般Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相近，具有(you)良好的(de)(de)強度(du)和(he)塑、韌性的(de)(de)配合(he)。此合(he)金(jin)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)力學(xue)性能（包括瞬時、蠕變和(he)持久）則顯優于(yu)鎳含量低的(de)(de)一般奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，可以允許在(zai)承受載荷(he)的(de)(de)條件下(xia)，在(zai)600～650℃長期使用。試驗(yan)還表明(ming)在(zai)600℃長期使用后，此合(he)金(jin)無脆化(hua)傾(qing)向。
1. Inconel 600合金的室溫力學(xue)性能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品種(zhong)及(ji)狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度（HRB） |
| 棒材: 冷拔退(tui)火 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | 65～85B |
| 冷拔(ba)態 | 720～1035 | 550～860 | 30～10 | 90B～30C |
| 熱加(jia)工退火態 | 550～690 | 205～345 | 55～35 | 68～85B |
| 熱加工(gong)態(tai) | 585～825 | 240～620 | 50～30 | 75～95B |
| 板(ban)材：熱軋退火(huo)態 | 550～725 | 205～345 | 55～35 | 65～85B |
| 熱軋態(tai) | 585～760 | 240～450 | 50～30 | 80～95B |
| 薄板：冷軋退火態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤88 |
| 冷軋硬化態 | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶材：冷軋(ya)退火態(tai) | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷軋(ya)回(hui)火(huo)態 | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱(re)軋(ya)態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱軋退(tui)火態(tai) | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷拔(ba)退(tui)火態(tai) | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材(cai)：冷拔(ba)退火態 | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔回火態 | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈簧回火(huo)態(tai) | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合金(jin)的沖擊性能（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(wen)度/℃ | 沖擊功/J | |||
| 橫(heng)向 | 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(he)金的低(di)溫沖擊(ji)性能
| 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 合金棒材的室溫沖擊性能
| 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(jin)的高溫沖擊(ji)性能（夏比V型試樣(yang)）
| 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 合金在硫酸中的腐蝕速(su)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(suan)中的腐蝕速率
| 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. 晶間(jian)腐蝕(shi)
試(shi)驗表明(ming)，在(zai)(zai)較低溫(wen)度(du)下，碳(tan)在(zai)(zai)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)固(gu)(gu)溶度(du)是很低的(de)(de)(de)，當(dang)溫(wen)度(du)低到(dao)(dao)650℃時(shi)，碳(tan)的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶度(du)低于(yu)(yu)0.01%。因(yin)此(ci)，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)若經(jing)(jing)(jing)550～850℃中(zhong)溫(wen)敏化(hua)(hua)處(chu)理(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳(tan)化(hua)(hua)物沿晶(jing)(jing)界(jie)沉淀，會產生(sheng)貧鉻區，從(cong)而(er)使Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)一(yi)些介質中(zhong)具(ju)有(you)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)(qing)向(xiang)。一(yi)般說來Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)(qing)向(xiang)要高(gao)于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)經(jing)(jing)(jing)1100℃水冷固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后，在(zai)(zai)經(jing)(jing)(jing)700℃敏化(hua)(hua)（時(shi)效(xiao)）時(shi)間的(de)(de)(de)增長，晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃度(du)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)不同(tong)：敏化(hua)(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃度(du)會從(cong)原有(you)15%降到(dao)(dao)6%，敏化(hua)(hua)10h后降低到(dao)(dao)了4%，但(dan)隨著敏化(hua)(hua)時(shi)間的(de)(de)(de)增長，當(dang)達到(dao)(dao)100h時(shi)，晶(jing)(jing)界(jie)濃度(du)則可(ke)高(gao)達12%以上。據(ju)此(ci)提(ti)出了鎳鉻合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后再經(jing)(jing)(jing)700℃的(de)(de)(de)適宜時(shi)間保溫(wen)的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)以防止晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)和晶(jing)(jing)間應力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)(yi)。此(ci)工藝(yi)(yi)早已在(zai)(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管(guan)生(sheng)產中(zhong)采用已推廣用于(yu)(yu)同(tong)一(yi)用途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱(re)管(guan)的(de)(de)(de)生(sheng)產，此(ci)工藝(yi)(yi)稱為(wei)脫(tuo)敏處(chu)理(li)（desensitization ,TTV).
3. 應(ying)力腐蝕
國內外的大量實驗室實驗曾已證(zheng)實，無論是在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)濃度氯化物中(zhong)(zhong)，還是在(zai)(zai)含有(you)(you)OH﹣的苛(ke)性溶液中(zhong)(zhong)，無論是在(zai)(zai)含微量氯化物和氧的熱水(shui)以及高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)水(shui)中(zhong)(zhong)，鎳對提高(gao)(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能都是有(you)(you)效的。因此普遍認為含有(you)(you)很高(gao)(gao)(gao)(gao)鎳含量的Inconel600合(he)金具有(you)(you)優良的耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能。但(dan)在(zai)(zai)實際使用(yong)中(zhong)(zhong)，特別是在(zai)(zai)壓(ya)水(shui)堆蒸發器傳熱管工作條(tiao)件下(xia)又發現Inconel600合(he)金對應力腐(fu)蝕(shi)(shi)不(bu)僅(jin)不(bu)免疫(yi)，而且還具有(you)(you)相當高(gao)(gao)(gao)(gao)的敏感性，甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)純水(shui)中(zhong)(zhong)也不(bu)例外。研究指出Inconel600合(he)金的這些晶(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的敏感性可(ke)以通過(guo)進行
時(shi)效(xiao)（脫敏）處理(li)來加(jia)以抑制。
4. 點蝕(shi)
由(you)于(yu)Inconel600合(he)(he)金(jin)鉻含量低且不含鉬(mu)，因此，此合(he)(he)金(jin)不能用于(yu)耐點(dian)蝕(shi)和(he)(he)易引起點(dian)蝕(shi)的環境中。例如Inconel600合(he)(he)金(jin)在流動的海水(shui)和(he)(he)海水(shui)噴淋(lin)條件下耐蝕(shi)性良好，但在靜止海水(shui)中，此合(he)(he)金(jin)便會(hui)由(you)于(yu)點(dian)蝕(shi)的產生而(er)遭(zao)到破壞。
四、焊接性(xing)能(neng)
Inconel 600合金焊(han)(han)接性能良好。它可(ke)以采用(yong)常(chang)用(yong)的焊(han)(han)接方(fang)法(fa)進行同材(cai)和異材(cai)焊(han)(han)接。對于氣體保護金屬弧焊(han)(han)接，可(ke)采用(yong)Inconel 182和132焊(han)(han)條(tiao)。對于MIG和TIG焊(han)(han)接，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。
五、冷(leng)熱(re)加(jia)工(gong)及成(cheng)型性能
Inconel 600合(he)金(jin)正常(chang)的熱加工(gong)(gong)(gong)溫度為(wei)871～1232℃，大變(bian)(bian)形(xing)量時，適(shi)宜溫度在1038～1232℃之間，小變(bian)(bian)形(xing)量適(shi)宜溫度≥871℃。由(you)于此(ci)(ci)合(he)金(jin)在650～871℃間有一熱脆區，故熱加工(gong)(gong)(gong)要避開此(ci)(ci)區間。此(ci)(ci)合(he)金(jin)冷(leng)加工(gong)(gong)(gong)性(xing)(xing)能與Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)相近(jin)。但冷(leng)加工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化速(su)度要比不(bu)銹鋼(gang)低。由(you)于Inconel 600合(he)金(jin)冷(leng)、熱加工(gong)(gong)(gong)性(xing)(xing)能均佳(jia)，因此(ci)(ci)，合(he)金(jin)的冷(leng)熱成型性(xing)(xing)也很好，不(bu)會有任(ren)何困難(nan)。
六、熱處理
為了(le)使合金(jin)中碳化物(wu)溶(rong)(rong)解以得(de)到最佳的(de)固溶(rong)(rong)效果(guo)，Inconel 600合金(jin)的(de)固溶(rong)(rong)（退火）溫(wen)(wen)(wen)度一般為1093～1149℃。此(ci)(ci)時，合金(jin)耐全(quan)面腐蝕(shi)性(xing)能(neng)和(he)抗高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕變、耐持(chi)久性(xing)能(neng)最好(hao)。但是，為了(le)得(de)到高(gao)(gao)強度、耐疲(pi)勞(lao)、耐腐蝕(shi)的(de)綜合性(xing)能(neng)，對于室(shi)溫(wen)(wen)(wen)和(he)較(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)度使用的(de)Inconel 600合金(jin)還是以選中具有(you)微細(xi)晶(jing)粒(li)的(de)熱處理(li)(li)工藝為好(hao)，一般選用較(jiao)低的(de)熱處理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)度。為了(le)提(ti)高(gao)(gao)此(ci)(ci)合金(jin)的(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)耐高(gao)(gao)壓(ya)水的(de)氯化物(wu)以及苛性(xing)應力(li)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，目前建議(yi)在(zai)固溶(rong)(rong)處理(li)(li)后再(zai)進行700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)時效處理(li)(li)（即(ji)脫(tuo)敏處理(li)(li)）。為了(le)消(xiao)除殘余應力(li)，則以在(zai)870℃左(zuo)右(you)加熱為宜。
七、應用
此(ci)(ci)合(he)(he)金具(ju)有(you)強(qiang)韌(ren)、耐蝕(shi)的綜合(he)(he)性(xing)能(neng)，廣泛(fan)用(yong)(yong)(yong)于(yu)化學、石化等(deng)工(gong)業中(zhong)(zhong)。例(li)如用(yong)(yong)(yong)于(yu)制造加熱器(qi)(qi)、換(huan)熱器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、蒸餾(liu)(liu)釜、蒸餾(liu)(liu)塔(ta)、脂肪酸處(chu)(chu)理(li)(li)用(yong)(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)、處(chu)(chu)理(li)(li)松香亭(ting)酸用(yong)(yong)(yong)設備等(deng)。由于(yu)合(he)(he)金在(zai)高溫下還具(ju)有(you)高強(qiang)度和(he)良(liang)好(hao)的抗氧化性(xing)，因(yin)而還可用(yong)(yong)(yong)于(yu)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)業，制造各種結(jie)構件。在(zai)核(he)動力工(gong)業中(zhong)(zhong)，Inconel 600合(he)(he)金具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的耐高溫耐高壓水(shui)的腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，因(yin)此(ci)(ci)它也是用(yong)(yong)(yong)于(yu)壓水(shui)堆核(he)電廠的重要結(jie)構材料(liao)，當用(yong)(yong)(yong)于(yu)蒸發器(qi)(qi)傳熱管時，管材生產不僅(jin)需(xu)(xu)固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)且(qie)需(xu)(xu)進行中(zhong)(zhong)溫脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)(li)且(qie)U型(xing)管小R段尚未消除殘余應力。此(ci)(ci)合(he)(he)金還可用(yong)(yong)(yong)于(yu)壓水(shui)堆核(he)反應堆容器(qi)(qi)上的封(feng)頭和(he)底封(feng)頭的穿(chuan)透件。
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