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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、化學成分

二、力(li)學性能

 Inconel 600合金的(de)室溫(wen)(wen)和(he)(he)低溫(wen)(wen)力學性能(neng)（包括沖(chong)擊(ji)、疲勞、硬(ying)度等）與一(yi)(yi)般(ban)Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼相近，具有良好的(de)強(qiang)度和(he)(he)塑、韌(ren)性的(de)配合。此合金的(de)高溫(wen)(wen)力學性能(neng)（包括瞬時、蠕變和(he)(he)持(chi)久）則顯優(you)于鎳含量低的(de)一(yi)(yi)般(ban)奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼，可以允許在承受載(zai)荷(he)的(de)條(tiao)件(jian)下，在600～650℃長期(qi)使用(yong)。試(shi)驗還表(biao)明在600℃長期(qi)使用(yong)后，此合金無(wu)脆(cui)化傾向。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫力學性能

  2. Inconel 600 合金(jin)的沖擊性能（V型夏(xia)比試樣(yang)）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒(bang)材的室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合金的高溫(wen)沖擊性能（夏比V型試樣(yang)）

三、耐蝕(shi)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 合金在硫酸中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金(jin)在鹽酸中的腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕

  試(shi)驗表(biao)(biao)明(ming)，在(zai)較低(di)(di)溫度(du)(du)下，碳在(zai)Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中固(gu)(gu)(gu)溶(rong)度(du)(du)是很低(di)(di)的(de)，當(dang)溫度(du)(du)低(di)(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)，碳的(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)度(du)(du)低(di)(di)于(yu)(yu)0.01%。因(yin)此(ci)，Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)若經550～850℃中溫敏(min)化(hua)(hua)處(chu)理，由于(yu)(yu)Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳化(hua)(hua)物(wu)沿(yan)晶(jing)(jing)界沉淀，會產(chan)(chan)生(sheng)貧鉻(ge)區，從(cong)而使Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)一(yi)些介質中具有晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)。一(yi)般說(shuo)來Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向(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)研究表(biao)(biao)明(ming)，Inconel600合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)經1100℃水(shui)冷固(gu)(gu)(gu)溶(rong)處(chu)理后(hou)，在(zai)經700℃敏(min)化(hua)(hua)（時(shi)效(xiao)）時(shi)間(jian)的(de)增長(chang)，晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃度(du)(du)有明(ming)顯的(de)不同：敏(min)化(hua)(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃度(du)(du)會從(cong)原有15%降到(dao)(dao)6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)降低(di)(di)到(dao)(dao)了4%，但(dan)隨著敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)的(de)增長(chang)，當(dang)達到(dao)(dao)100h時(shi)，晶(jing)(jing)界濃度(du)(du)則可高(gao)達12%以上。據(ju)此(ci)提出了鎳鉻(ge)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)處(chu)理后(hou)再(zai)經700℃的(de)適(shi)宜時(shi)間(jian)保(bao)溫的(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理以防(fang)止晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕和晶(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕的(de)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)。此(ci)工(gong)藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發器傳熱(re)(re)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)中采用(yong)已(yi)推廣用(yong)于(yu)(yu)同一(yi)用(yong)途的(de) Inconel 690 傳熱(re)(re)管(guan)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)，此(ci)工(gong)藝(yi)稱為脫敏(min)處(chu)理（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕(shi)

  國內外的(de)(de)(de)(de)大量(liang)實驗(yan)(yan)室實驗(yan)(yan)曾已證實，無論是在(zai)(zai)高(gao)濃度氯化(hua)物中(zhong)，還(huan)是在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)(de)(de)苛(ke)性溶液(ye)中(zhong)，無論是在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化(hua)物和氧的(de)(de)(de)(de)熱水(shui)以及高(gao)溫水(shui)中(zhong)，鎳對(dui)提高(gao)Ni-Cr-Fe合金(jin)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕性能(neng)都是有(you)效的(de)(de)(de)(de)。因此普遍認(ren)為含(han)有(you)很高(gao)鎳含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)Inconel600合金(jin)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕性能(neng)。但在(zai)(zai)實際使用中(zhong)，特別(bie)是在(zai)(zai)壓(ya)水(shui)堆蒸發器傳熱管工作條(tiao)件下又發現Inconel600合金(jin)對(dui)應力(li)(li)腐蝕不僅(jin)不免疫，而且還(huan)具(ju)有(you)相當高(gao)的(de)(de)(de)(de)敏(min)感性，甚(shen)至在(zai)(zai)高(gao)溫高(gao)壓(ya)純(chun)水(shui)中(zhong)也不例(li)外。研究指出Inconel600合金(jin)的(de)(de)(de)(de)這些晶(jing)間應力(li)(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)敏(min)感性可(ke)以通過(guo)進(jin)行

時效（脫敏(min)）處理來加以抑制。

  4. 點(dian)蝕(shi)

 由于Inconel600合(he)金鉻含(han)量低(di)且(qie)不含(han)鉬，因此，此合(he)金不能用于耐點蝕和易引起點蝕的(de)環境中。例如Inconel600合(he)金在流動(dong)的(de)海水和海水噴(pen)淋(lin)條件(jian)下耐蝕性良好，但在靜(jing)止海水中，此合(he)金便會由于點蝕的(de)產生而遭到破(po)壞。

四(si)、焊接性能

Inconel 600合金焊接性能(neng)良好。它可以(yi)采用(yong)常用(yong)的(de)焊接方法進(jin)行同材和異材焊接。對(dui)于(yu)(yu)氣(qi)體保護金屬弧焊接，可采用(yong)Inconel 182和132焊條。對(dui)于(yu)(yu)MIG和TIG焊接，則(ze)可用(yong)Inconel 62焊絲。

五、冷熱加工及(ji)成(cheng)型性能

 Inconel 600合(he)金正常的熱加(jia)(jia)工(gong)溫度(du)(du)(du)為871～1232℃，大變(bian)形量(liang)時，適宜溫度(du)(du)(du)在1038～1232℃之(zhi)間，小變(bian)形量(liang)適宜溫度(du)(du)(du)≥871℃。由于(yu)此(ci)合(he)金在650～871℃間有一(yi)熱脆區，故熱加(jia)(jia)工(gong)要(yao)避(bi)開此(ci)區間。此(ci)合(he)金冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能與Cr-Ni奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)相近(jin)。但冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬化速度(du)(du)(du)要(yao)比(bi)不(bu)銹鋼(gang)低。由于(yu)Inconel 600合(he)金冷(leng)、熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能均佳，因此(ci)，合(he)金的冷(leng)熱成(cheng)型性(xing)也很好，不(bu)會有任何困難。

六、熱處理

為(wei)(wei)了使合金中(zhong)碳(tan)化(hua)物溶解以(yi)得(de)到最佳的(de)(de)(de)固(gu)溶效(xiao)果，Inconel 600合金的(de)(de)(de)固(gu)溶（退火）溫度(du)(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)1093～1149℃。此時，合金耐(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)和抗高溫蠕變(bian)、耐(nai)持久性(xing)(xing)能(neng)最好。但是，為(wei)(wei)了得(de)到高強(qiang)度(du)(du)、耐(nai)疲勞(lao)、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)，對于室溫和較低(di)溫度(du)(du)使用的(de)(de)(de)Inconel 600合金還是以(yi)選中(zhong)具有微細晶(jing)粒的(de)(de)(de)熱(re)處理工藝為(wei)(wei)好，一(yi)般(ban)選用較低(di)的(de)(de)(de)熱(re)處理溫度(du)(du)。為(wei)(wei)了提高此合金的(de)(de)(de)耐(nai)高溫耐(nai)高壓(ya)水(shui)的(de)(de)(de)氯化(hua)物以(yi)及(ji)苛性(xing)(xing)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)，目前建議在固(gu)溶處理后再進行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)(de)(de)時效(xiao)處理（即脫敏(min)處理）。為(wei)(wei)了消除殘余應(ying)力，則以(yi)在870℃左(zuo)右加熱(re)為(wei)(wei)宜(yi)。

七、應用

  此(ci)(ci)合(he)金(jin)具(ju)有強(qiang)韌、耐(nai)蝕的綜合(he)性能，廣泛用(yong)(yong)于化(hua)學、石化(hua)等(deng)工(gong)業(ye)中。例(li)如用(yong)(yong)于制造(zao)加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)發器(qi)(qi)、蒸(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)餾(liu)塔(ta)、脂肪酸(suan)處(chu)理(li)(li)用(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)、處(chu)理(li)(li)松香亭(ting)酸(suan)用(yong)(yong)設備等(deng)。由于合(he)金(jin)在高(gao)溫下還(huan)(huan)(huan)具(ju)有高(gao)強(qiang)度和良好的抗(kang)氧化(hua)性，因而還(huan)(huan)(huan)可用(yong)(yong)于熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)業(ye)，制造(zao)各種結構件。在核動力工(gong)業(ye)中，Inconel 600合(he)金(jin)具(ju)有良好的耐(nai)高(gao)溫耐(nai)高(gao)壓水(shui)的腐蝕性能，因此(ci)(ci)它也是用(yong)(yong)于壓水(shui)堆核電廠的重要結構材料，當用(yong)(yong)于蒸(zheng)發器(qi)(qi)傳熱(re)管(guan)時，管(guan)材生產不(bu)僅需固溶處(chu)理(li)(li)且需進行中溫脫敏處(chu)理(li)(li)且U型管(guan)小R段(duan)尚(shang)未消除殘余應力。此(ci)(ci)合(he)金(jin)還(huan)(huan)(huan)可用(yong)(yong)于壓水(shui)堆核反應堆容(rong)器(qi)(qi)上的封頭和底封頭的穿(chuan)透件。