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NS 312 (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(xue)成分

二、力(li)學性(xing)能

 Inconel 600合(he)金(jin)的室(shi)溫(wen)和(he)低(di)溫(wen)力學(xue)性能(neng)（包括(kuo)沖擊(ji)、疲(pi)勞、硬度等）與一般Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相近，具有良好的強度和(he)塑、韌性的配合(he)。此合(he)金(jin)的高溫(wen)力學(xue)性能(neng)（包括(kuo)瞬時、蠕(ru)變和(he)持(chi)久）則顯優(you)于鎳含量低(di)的一般奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，可(ke)以(yi)允許(xu)在(zai)承受載荷的條件下，在(zai)600～650℃長期使用。試驗(yan)還(huan)表(biao)明在(zai)600℃長期使用后，此合(he)金(jin)無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的室溫(wen)力(li)學性能(neng)

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

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊(ji)性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊(ji)性能(neng)

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

三、耐蝕性能

   1. 全面腐(fu)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(suan)中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中(zhong)的(de)腐蝕速率

   2. 晶間腐(fu)蝕

  試驗表明(ming)，在(zai)(zai)較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)度下，碳(tan)在(zai)(zai)Inconel 600合(he)(he)金中(zhong)(zhong)固(gu)溶度是(shi)很低(di)的(de)(de)，當(dang)(dang)溫(wen)(wen)度低(di)到650℃時(shi)，碳(tan)的(de)(de)固(gu)溶度低(di)于(yu)(yu)0.01%。因此(ci)(ci)，Inconel 600合(he)(he)金若經550～850℃中(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)敏化處(chu)(chu)理，由于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等(deng)碳(tan)化物沿晶(jing)界(jie)沉淀，會產(chan)生貧鉻(ge)區(qu)，從而使(shi)Inconel 600合(he)(he)金在(zai)(zai)一些介質(zhi)中(zhong)(zhong)具有晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)傾向。一般(ban)說來Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)傾向要高(gao)(gao)于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀(ji)80年(nian)代初的(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合(he)(he)金經1100℃水冷固(gu)溶處(chu)(chu)理后(hou)(hou)，在(zai)(zai)經700℃敏化（時(shi)效）時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增長，晶(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度有明(ming)顯的(de)(de)不同：敏化 5小時(shi),晶(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度會從原(yuan)有15%降(jiang)到6%，敏化10h后(hou)(hou)降(jiang)低(di)到了(le)4%，但隨著(zhu)敏化時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)增長，當(dang)(dang)達(da)到100h時(shi)，晶(jing)界(jie)濃(nong)度則(ze)可高(gao)(gao)達(da)12%以上(shang)。據此(ci)(ci)提出了(le)鎳鉻(ge)合(he)(he)金固(gu)溶處(chu)(chu)理后(hou)(hou)再(zai)經700℃的(de)(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)(jian)保溫(wen)(wen)的(de)(de)時(shi)效處(chu)(chu)理以防止晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理工藝。此(ci)(ci)工藝早已在(zai)(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳熱管生產(chan)中(zhong)(zhong)采(cai)用(yong)(yong)已推(tui)廣用(yong)(yong)于(yu)(yu)同一用(yong)(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)生產(chan)，此(ci)(ci)工藝稱(cheng)為(wei)脫敏處(chu)(chu)理（desensitization ,TTV).

  3. 應力(li)腐(fu)蝕

  國內外(wai)的(de)大(da)量實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已證實(shi)，無論是(shi)在(zai)高(gao)濃度氯化(hua)物中(zhong)(zhong)，還是(shi)在(zai)含(han)(han)有OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)(zhong)，無論是(shi)在(zai)含(han)(han)微量氯化(hua)物和(he)氧的(de)熱水(shui)(shui)以及高(gao)溫(wen)(wen)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，鎳(nie)對(dui)提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)(jin)的(de)耐應力腐蝕(shi)(shi)性(xing)能都是(shi)有效的(de)。因(yin)此普遍認為含(han)(han)有很高(gao)鎳(nie)含(han)(han)量的(de)Inconel600合(he)金(jin)(jin)具有優(you)良(liang)的(de)耐應力腐蝕(shi)(shi)性(xing)能。但在(zai)實(shi)際使用中(zhong)(zhong)，特(te)別是(shi)在(zai)壓(ya)水(shui)(shui)堆蒸發器傳熱管(guan)工作條件下又(you)發現Inconel600合(he)金(jin)(jin)對(dui)應力腐蝕(shi)(shi)不僅不免(mian)疫，而且(qie)還具有相當高(gao)的(de)敏(min)感性(xing)，甚至在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)純水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)也不例外(wai)。研究指出(chu)Inconel600合(he)金(jin)(jin)的(de)這些晶間(jian)應力腐蝕(shi)(shi)的(de)敏(min)感性(xing)可以通過進行時(shi)效（脫敏）處理來加以(yi)抑(yi)制。

  4. 點蝕

 由(you)于Inconel600合(he)(he)金鉻(ge)含(han)量低且不(bu)(bu)含(han)鉬，因(yin)此，此合(he)(he)金不(bu)(bu)能用于耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)和易引起點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)的(de)環境中。例如Inconel600合(he)(he)金在(zai)流動的(de)海(hai)(hai)水和海(hai)(hai)水噴淋條件下(xia)耐蝕(shi)(shi)性良好，但在(zai)靜止(zhi)海(hai)(hai)水中，此合(he)(he)金便會由(you)于點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)的(de)產生而遭到破壞。

四、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)接(jie)(jie)性能良(liang)好。它可以采用常用的(de)焊(han)接(jie)(jie)方法進行同材和(he)異材焊(han)接(jie)(jie)。對于氣體(ti)保護金屬弧焊(han)接(jie)(jie)，可采用Inconel 182和(he)132焊(han)條(tiao)。對于MIG和(he)TIG焊(han)接(jie)(jie)，則可用Inconel 62焊(han)絲。

五、冷熱加工及成型性(xing)能

 Inconel 600合金正常的熱加(jia)工(gong)溫度(du)(du)為871～1232℃，大變形(xing)量時，適宜溫度(du)(du)在(zai)1038～1232℃之間，小變形(xing)量適宜溫度(du)(du)≥871℃。由(you)(you)于此合金在(zai)650～871℃間有(you)(you)一(yi)熱脆區，故(gu)熱加(jia)工(gong)要(yao)避開此區間。此合金冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)與Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼(gang)相近。但冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)硬化速度(du)(du)要(yao)比不銹鋼(gang)低。由(you)(you)于Inconel 600合金冷(leng)(leng)、熱加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)均(jun)佳，因此，合金的冷(leng)(leng)熱成型(xing)性(xing)(xing)也很好，不會有(you)(you)任何困難。

六、熱處(chu)理(li)

為(wei)(wei)了(le)(le)(le)使(shi)合(he)金(jin)(jin)中碳(tan)化物溶解以(yi)得到(dao)最佳的固(gu)溶效果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的固(gu)溶（退火）溫(wen)度(du)一般為(wei)(wei)1093～1149℃。此時(shi)，合(he)金(jin)(jin)耐(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能和(he)抗高溫(wen)蠕變、耐(nai)持久性(xing)(xing)能最好(hao)(hao)。但是，為(wei)(wei)了(le)(le)(le)得到(dao)高強度(du)、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐(fu)蝕的綜合(he)性(xing)(xing)能，對于室溫(wen)和(he)較低溫(wen)度(du)使(shi)用的Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中具有微細晶(jing)粒的熱處(chu)理工藝為(wei)(wei)好(hao)(hao)，一般選用較低的熱處(chu)理溫(wen)度(du)。為(wei)(wei)了(le)(le)(le)提高此合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)高溫(wen)耐(nai)高壓水的氯(lv)化物以(yi)及(ji)苛性(xing)(xing)應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，目(mu)前建議在固(gu)溶處(chu)理后再進行700～750℃、15h左右(you)的時(shi)效處(chu)理（即(ji)脫敏處(chu)理）。為(wei)(wei)了(le)(le)(le)消(xiao)除殘余應力，則以(yi)在870℃左右(you)加熱為(wei)(wei)宜。

七(qi)、應(ying)用

  此(ci)合金(jin)具有(you)強韌、耐蝕(shi)的(de)(de)綜合性能(neng)，廣泛用(yong)于化學、石化等(deng)工業(ye)(ye)中(zhong)。例如用(yong)于制造加熱器(qi)(qi)、換熱器(qi)(qi)、蒸發(fa)器(qi)(qi)、蒸餾釜、蒸餾塔、脂肪酸(suan)處(chu)理(li)用(yong)冷凝器(qi)(qi)、處(chu)理(li)松香亭酸(suan)用(yong)設備等(deng)。由于合金(jin)在高(gao)溫(wen)(wen)下還具有(you)高(gao)強度和(he)良好(hao)(hao)的(de)(de)抗(kang)氧化性，因而還可用(yong)于熱處(chu)理(li)工業(ye)(ye)，制造各種結構件。在核動力工業(ye)(ye)中(zhong)，Inconel 600合金(jin)具有(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)耐高(gao)溫(wen)(wen)耐高(gao)壓(ya)水的(de)(de)腐蝕(shi)性能(neng)，因此(ci)它也是用(yong)于壓(ya)水堆(dui)核電廠的(de)(de)重(zhong)要結構材料，當(dang)用(yong)于蒸發(fa)器(qi)(qi)傳(chuan)熱管時，管材生(sheng)產不僅需固溶處(chu)理(li)且需進行中(zhong)溫(wen)(wen)脫敏(min)處(chu)理(li)且U型管小R段尚未(wei)消除殘余(yu)應力。此(ci)合金(jin)還可用(yong)于壓(ya)水堆(dui)核反應堆(dui)容器(qi)(qi)上的(de)(de)封頭和(he)底封頭的(de)(de)穿透(tou)件。