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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、化學成分

二、力學性能

 Inconel 600合(he)金的(de)(de)(de)室溫和低(di)溫力學性(xing)能（包括(kuo)沖(chong)擊、疲勞(lao)、硬度等）與一般(ban)Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相近，具(ju)有良好的(de)(de)(de)強(qiang)度和塑、韌性(xing)的(de)(de)(de)配合(he)。此合(he)金的(de)(de)(de)高溫力學性(xing)能（包括(kuo)瞬時、蠕變和持久）則顯優于鎳含量低(di)的(de)(de)(de)一般(ban)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，可(ke)以允許在承受載(zai)荷的(de)(de)(de)條(tiao)件下，在600～650℃長(chang)期使用(yong)。試驗還表明(ming)在600℃長(chang)期使用(yong)后(hou)，此合(he)金無脆(cui)化傾向。

   1. Inconel 600合金的室溫力學性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊性能(neng)（V型夏比(bi)試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合(he)金棒材的(de)室溫沖擊性(xing)能

 5. Inconel 600 合金的高溫沖擊性能(neng)（夏比V型試(shi)樣(yang)）

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(he)金在硫酸中的腐蝕速(su)率(lv)

     b.   Inconel 600 合金(jin)在鹽酸中的(de)腐蝕(shi)速率

   2. 晶間(jian)腐蝕

  試(shi)驗表(biao)明，在(zai)(zai)(zai)較低(di)(di)溫(wen)度(du)下，碳在(zai)(zai)(zai)Inconel 600合金(jin)(jin)中固(gu)溶度(du)是(shi)很低(di)(di)的(de)(de)(de)，當溫(wen)度(du)低(di)(di)到650℃時(shi)，碳的(de)(de)(de)固(gu)溶度(du)低(di)(di)于0.01%。因(yin)此(ci)，Inconel 600合金(jin)(jin)若(ruo)經550～850℃中溫(wen)敏化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)，由于Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳化(hua)物(wu)沿晶(jing)(jing)(jing)界(jie)沉淀，會(hui)產(chan)生貧鉻區(qu)，從(cong)而使Inconel 600合金(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)一些介(jie)質中具有(you)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)(xiang)。一般說來(lai)Inconel 600合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)(xiang)要高于18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀80年代(dai)初的(de)(de)(de)研究表(biao)明，Inconel600合金(jin)(jin)經1100℃水冷固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后，在(zai)(zai)(zai)經700℃敏化(hua)（時(shi)效）時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻濃度(du)有(you)明顯的(de)(de)(de)不同(tong)：敏化(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻濃度(du)會(hui)從(cong)原有(you)15%降到6%，敏化(hua)10h后降低(di)(di)到了4%，但隨(sui)著敏化(hua)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，當達到100h時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)濃度(du)則可高達12%以(yi)上。據(ju)此(ci)提(ti)出(chu)了鎳鉻合金(jin)(jin)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后再經700℃的(de)(de)(de)適宜時(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)時(shi)效處(chu)(chu)理(li)(li)以(yi)防(fang)止晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕和晶(jing)(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)工藝。此(ci)工藝早(zao)已在(zai)(zai)(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管生產(chan)中采用(yong)(yong)已推(tui)廣用(yong)(yong)于同(tong)一用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱(re)管的(de)(de)(de)生產(chan)，此(ci)工藝稱為脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力(li)腐(fu)蝕

  國(guo)內外的(de)大量實驗室實驗曾(ceng)已證實，無論是在(zai)高(gao)(gao)濃度氯化(hua)物中，還(huan)是在(zai)含(han)(han)有OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中，無論是在(zai)含(han)(han)微量氯化(hua)物和氧的(de)熱水以及高(gao)(gao)溫水中，鎳對提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能都(dou)是有效的(de)。因此普遍認(ren)為含(han)(han)有很高(gao)(gao)鎳含(han)(han)量的(de)Inconel600合金具有優(you)良的(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。但在(zai)實際使用中，特別是在(zai)壓水堆蒸發器傳熱管工作(zuo)條件下又發現Inconel600合金對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)免疫，而且還(huan)具有相當高(gao)(gao)的(de)敏(min)感性(xing)，甚(shen)至(zhi)在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水中也不(bu)(bu)例外。研(yan)究(jiu)指出Inconel600合金的(de)這些晶間應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)敏(min)感性(xing)可(ke)以通過進行

時效（脫敏）處(chu)理來(lai)加(jia)以抑(yi)制。

  4. 點蝕(shi)

 由(you)于(yu)(yu)Inconel600合(he)(he)金鉻含量低且不含鉬，因此(ci)，此(ci)合(he)(he)金不能用于(yu)(yu)耐點(dian)蝕(shi)和易(yi)引起點(dian)蝕(shi)的環境中。例如(ru)Inconel600合(he)(he)金在流動的海水和海水噴淋(lin)條件下耐蝕(shi)性(xing)良好(hao)，但在靜止(zhi)海水中，此(ci)合(he)(he)金便會由(you)于(yu)(yu)點(dian)蝕(shi)的產生而遭到破壞。

四、焊接(jie)性能

Inconel 600合金焊(han)(han)接性(xing)能(neng)良(liang)好。它可(ke)以采用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)接方法(fa)進行(xing)同材和異材焊(han)(han)接。對(dui)于(yu)氣體保護(hu)金屬弧焊(han)(han)接，可(ke)采用(yong)Inconel 182和132焊(han)(han)條。對(dui)于(yu)MIG和TIG焊(han)(han)接，則(ze)可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷熱加工及成型性能(neng)

 Inconel 600合(he)金正常的熱(re)加(jia)工(gong)(gong)溫度(du)為871～1232℃，大(da)變形量(liang)時，適宜(yi)溫度(du)在(zai)1038～1232℃之間，小變形量(liang)適宜(yi)溫度(du)≥871℃。由于此(ci)(ci)(ci)合(he)金在(zai)650～871℃間有一(yi)熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)工(gong)(gong)要(yao)避開此(ci)(ci)(ci)區間。此(ci)(ci)(ci)合(he)金冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)與(yu)Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼相近(jin)。但冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬化速度(du)要(yao)比不(bu)(bu)銹鋼低(di)。由于Inconel 600合(he)金冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)均佳(jia)，因此(ci)(ci)(ci)，合(he)金的冷(leng)熱(re)成型性(xing)也很好，不(bu)(bu)會(hui)有任(ren)何困難。

六、熱處理

為(wei)了使合(he)金(jin)中(zhong)碳化物(wu)溶(rong)(rong)(rong)解以得到最佳的(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)效果，Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)（退火）溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)1093～1149℃。此時(shi)，合(he)金(jin)耐全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)和(he)抗高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕變、耐持久性(xing)(xing)能(neng)最好(hao)。但是(shi)(shi)，為(wei)了得到高(gao)(gao)(gao)強度(du)、耐疲勞、耐腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，對于室溫(wen)(wen)和(he)較低(di)溫(wen)(wen)度(du)使用的(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)還是(shi)(shi)以選(xuan)中(zhong)具有(you)微細(xi)晶粒的(de)(de)熱(re)處(chu)理工(gong)藝為(wei)好(hao)，一般選(xuan)用較低(di)的(de)(de)熱(re)處(chu)理溫(wen)(wen)度(du)。為(wei)了提高(gao)(gao)(gao)此合(he)金(jin)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)耐高(gao)(gao)(gao)壓水的(de)(de)氯(lv)化物(wu)以及苛(ke)性(xing)(xing)應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)，目前建(jian)議在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理后再(zai)進(jin)行700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)(de)時(shi)效處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為(wei)了消除殘余應(ying)力(li)，則以在(zai)870℃左(zuo)右(you)加熱(re)為(wei)宜。

七、應(ying)用

  此合金(jin)具(ju)有強韌、耐(nai)蝕(shi)(shi)的(de)綜合性(xing)能，廣泛用于(yu)化(hua)學(xue)、石化(hua)等工業中(zhong)。例如用于(yu)制(zhi)造加熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)餾(liu)釜(fu)、蒸(zheng)餾(liu)塔、脂肪酸(suan)處理用冷凝器(qi)、處理松香亭酸(suan)用設備等。由于(yu)合金(jin)在高(gao)溫(wen)下還具(ju)有高(gao)強度和(he)良(liang)好的(de)抗氧化(hua)性(xing)，因而還可(ke)用于(yu)熱處理工業，制(zhi)造各(ge)種結(jie)構件。在核(he)動力(li)工業中(zhong)，Inconel 600合金(jin)具(ju)有良(liang)好的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)高(gao)壓水(shui)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能，因此它也是用于(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)電廠的(de)重(zhong)要結(jie)構材料，當(dang)用于(yu)蒸(zheng)發器(qi)傳熱管時，管材生產不僅需(xu)固溶處理且需(xu)進(jin)行中(zhong)溫(wen)脫敏處理且U型管小R段尚未(wei)消除殘(can)余(yu)應力(li)。此合金(jin)還可(ke)用于(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)反應堆(dui)容器(qi)上(shang)的(de)封頭(tou)和(he)底封頭(tou)的(de)穿透(tou)件。