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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(he)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、力學(xue)性能

 Inconel 600合金(jin)的室溫(wen)和(he)低溫(wen)力(li)學性能(neng)（包括沖擊、疲(pi)勞、硬(ying)度等）與(yu)一般(ban)Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相(xiang)近，具有良好的強度和(he)塑、韌性的配合。此(ci)合金(jin)的高溫(wen)力(li)學性能(neng)（包括瞬時、蠕變(bian)和(he)持久）則顯優于鎳含量低的一般(ban)奧氏體不(bu)銹鋼，可以允許在承受載荷的條件下(xia)，在600～650℃長期使用(yong)。試驗還表明在600℃長期使用(yong)后，此(ci)合金(jin)無脆(cui)化(hua)傾向。

   1. Inconel 600合金的室溫力學性能

  2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊性(xing)能（V型夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫(wen)沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合(he)金(jin)的(de)高溫沖擊(ji)性能（夏比V型試樣(yang)）

三、耐蝕性能

   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(fu)蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在(zai)鹽酸中的腐(fu)蝕速率

   2. 晶間(jian)腐蝕

  試驗表(biao)明，在(zai)較低(di)溫(wen)度(du)下，碳在(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中固溶(rong)度(du)是(shi)很低(di)的(de)，當溫(wen)度(du)低(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)，碳的(de)固溶(rong)度(du)低(di)于(yu)(yu)0.01%。因此，Inconel 600合(he)金(jin)若經550～850℃中溫(wen)敏化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等(deng)碳化(hua)(hua)物沿晶(jing)(jing)界(jie)(jie)沉淀，會產(chan)(chan)生(sheng)貧(pin)鉻區，從(cong)而(er)使Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)一些(xie)介質中具有(you)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一般說來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要高于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)研究表(biao)明，Inconel600合(he)金(jin)經1100℃水冷固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)，在(zai)經700℃敏化(hua)(hua)（時(shi)(shi)效(xiao)）時(shi)(shi)間(jian)的(de)增長，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)鉻濃度(du)有(you)明顯的(de)不同(tong)：敏化(hua)(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)界(jie)(jie)鉻濃度(du)會從(cong)原有(you)15%降到(dao)(dao)6%，敏化(hua)(hua)10h后(hou)降低(di)到(dao)(dao)了4%，但隨著敏化(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)的(de)增長，當達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)濃度(du)則可高達12%以上。據(ju)此提(ti)出了鎳(nie)鉻合(he)金(jin)固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)再經700℃的(de)適宜時(shi)(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)以防止(zhi)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)晶(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕(shi)的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝。此工藝早已在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳熱管生(sheng)產(chan)(chan)中采用(yong)已推廣用(yong)于(yu)(yu)同(tong)一用(yong)途的(de) Inconel 690 傳熱管的(de)生(sheng)產(chan)(chan)，此工藝稱為脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕

  國內外(wai)的大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已證(zheng)實(shi)，無論是(shi)(shi)在(zai)高濃度氯(lv)化物(wu)中(zhong)，還是(shi)(shi)在(zai)含有(you)OH﹣的苛性(xing)溶(rong)液中(zhong)，無論是(shi)(shi)在(zai)含微量(liang)氯(lv)化物(wu)和氧(yang)的熱水(shui)以(yi)及高溫水(shui)中(zhong)，鎳對(dui)提高Ni-Cr-Fe合金的耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)都(dou)是(shi)(shi)有(you)效的。因此普遍認為含有(you)很(hen)高鎳含量(liang)的Inconel600合金具(ju)有(you)優良的耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。但在(zai)實(shi)際使(shi)用中(zhong)，特別是(shi)(shi)在(zai)壓水(shui)堆(dui)蒸發(fa)器(qi)傳熱管(guan)工(gong)作條件(jian)下(xia)又(you)發(fa)現(xian)Inconel600合金對(dui)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免疫，而且還具(ju)有(you)相當高的敏(min)感(gan)性(xing)，甚至在(zai)高溫高壓純水(shui)中(zhong)也(ye)不(bu)例外(wai)。研究指出Inconel600合金的這些晶間應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)通(tong)過進行(xing)

時效（脫敏(min)）處理來加以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由于(yu)(yu)Inconel600合金(jin)鉻含(han)量低且(qie)不含(han)鉬，因(yin)此(ci)(ci)，此(ci)(ci)合金(jin)不能用于(yu)(yu)耐點(dian)蝕和易引起點(dian)蝕的環境中。例(li)如Inconel600合金(jin)在流動(dong)的海水(shui)和海水(shui)噴淋(lin)條件(jian)下耐蝕性良(liang)好(hao)，但在靜止海水(shui)中，此(ci)(ci)合金(jin)便會由于(yu)(yu)點(dian)蝕的產(chan)生而(er)遭到(dao)破壞(huai)。

四、焊接性能(neng)

Inconel 600合金焊接(jie)性能良(liang)好(hao)。它可(ke)以采用常(chang)用的焊接(jie)方(fang)法進行同材和(he)異材焊接(jie)。對(dui)于(yu)氣(qi)體(ti)保(bao)護金屬弧焊接(jie)，可(ke)采用Inconel 182和(he)132焊條。對(dui)于(yu)MIG和(he)TIG焊接(jie)，則可(ke)用Inconel 62焊絲。

五(wu)、冷熱(re)加工(gong)及成型性(xing)能

 Inconel 600合(he)金(jin)正(zheng)常的(de)(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)溫度(du)為(wei)871～1232℃，大(da)變(bian)形量(liang)時，適宜(yi)溫度(du)在1038～1232℃之間，小變(bian)形量(liang)適宜(yi)溫度(du)≥871℃。由于(yu)此合(he)金(jin)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)金(jin)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)性能(neng)與(yu)Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)相近(jin)。但冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬化速(su)度(du)要比(bi)不銹鋼(gang)低(di)。由于(yu)Inconel 600合(he)金(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性能(neng)均佳，因此，合(he)金(jin)的(de)(de)冷(leng)熱(re)成型性也很好，不會有(you)任何困難。

六、熱處理

為(wei)了(le)使合(he)金(jin)(jin)中碳化物溶解以(yi)得(de)到最佳的(de)(de)固溶效(xiao)果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固溶（退火）溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)1093～1149℃。此(ci)時，合(he)金(jin)(jin)耐全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)和抗高(gao)(gao)溫(wen)蠕變、耐持久性(xing)(xing)能(neng)最好。但是，為(wei)了(le)得(de)到高(gao)(gao)強度(du)、耐疲(pi)勞、耐腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，對于室溫(wen)和較低(di)溫(wen)度(du)使用的(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中具(ju)有(you)微細(xi)晶粒的(de)(de)熱處(chu)(chu)理工藝(yi)為(wei)好，一(yi)般(ban)選用較低(di)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)。為(wei)了(le)提高(gao)(gao)此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)耐高(gao)(gao)壓水的(de)(de)氯(lv)化物以(yi)及苛性(xing)(xing)應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)，目前(qian)建(jian)議在固溶處(chu)(chu)理后再(zai)進行700～750℃、15h左右的(de)(de)時效(xiao)處(chu)(chu)理（即脫(tuo)敏處(chu)(chu)理）。為(wei)了(le)消除(chu)殘余(yu)應力，則以(yi)在870℃左右加(jia)熱為(wei)宜。

七、應用(yong)

  此合(he)(he)金具有強韌、耐蝕的(de)綜合(he)(he)性(xing)能，廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)化(hua)(hua)學、石化(hua)(hua)等(deng)工(gong)業(ye)中(zhong)。例如用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)制造加(jia)熱器(qi)(qi)、換(huan)熱器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾釜、蒸(zheng)(zheng)餾塔、脂肪(fang)酸處理(li)用(yong)(yong)(yong)冷(leng)凝器(qi)(qi)、處理(li)松(song)香亭(ting)酸用(yong)(yong)(yong)設備等(deng)。由于(yu)(yu)(yu)合(he)(he)金在(zai)(zai)高溫(wen)下還(huan)(huan)具有高強度和(he)良好的(de)抗氧化(hua)(hua)性(xing)，因而還(huan)(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)熱處理(li)工(gong)業(ye)，制造各種結構件。在(zai)(zai)核(he)動力(li)工(gong)業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)(he)金具有良好的(de)耐高溫(wen)耐高壓(ya)水的(de)腐蝕性(xing)能，因此它也是用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)電廠的(de)重要結構材料，當(dang)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)傳熱管(guan)時，管(guan)材生產不僅需(xu)固溶處理(li)且需(xu)進行中(zhong)溫(wen)脫敏處理(li)且U型(xing)管(guan)小R段尚未消(xiao)除殘余應(ying)力(li)。此合(he)(he)金還(huan)(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)容器(qi)(qi)上的(de)封頭(tou)和(he)底封頭(tou)的(de)穿透件。