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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(jin) 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、力學性能(neng)

 Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)室溫(wen)和低溫(wen)力學(xue)(xue)性能（包括沖擊(ji)、疲勞、硬(ying)度等(deng)）與一(yi)般(ban)Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼相近，具(ju)有(you)良好的(de)(de)強(qiang)度和塑、韌(ren)性的(de)(de)配合(he)。此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)溫(wen)力學(xue)(xue)性能（包括瞬時、蠕變和持久）則顯優于(yu)鎳(nie)含量低的(de)(de)一(yi)般(ban)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼，可以允(yun)許在承受(shou)載(zai)荷的(de)(de)條件下，在600～650℃長(chang)(chang)期使(shi)用。試驗還(huan)表(biao)明在600℃長(chang)(chang)期使(shi)用后，此(ci)合(he)金(jin)(jin)無脆化傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合金的室溫力學性能(neng)

  2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊性能（V型夏(xia)比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的(de)低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖(chong)擊性能

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

三、耐蝕性(xing)能

   1. 全(quan)面腐(fu)蝕(shi)

  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 合金在(zai)鹽酸中的腐蝕速(su)率(lv)

   2. 晶間(jian)腐(fu)蝕

  試驗表(biao)明，在(zai)較低(di)溫(wen)度下，碳在(zai)Inconel 600合金中固(gu)(gu)(gu)溶(rong)度是很低(di)的(de)(de)(de)，當溫(wen)度低(di)到(dao)650℃時，碳的(de)(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)度低(di)于0.01%。因此，Inconel 600合金若經(jing)(jing)550～850℃中溫(wen)敏(min)(min)(min)化(hua)處理(li)(li)，由于Cr23C6和(he)Cr7C3等碳化(hua)物(wu)沿晶(jing)界沉淀，會產生貧鉻區，從而使Inconel 600合金在(zai)一些介(jie)質(zhi)中具(ju)有(you)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向。一般說來Inconel 600合金的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世(shi)紀80年代初(chu)的(de)(de)(de)研究表(biao)明，Inconel600合金經(jing)(jing)1100℃水冷固(gu)(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)后(hou)(hou)，在(zai)經(jing)(jing)700℃敏(min)(min)(min)化(hua)（時效(xiao)(xiao)）時間(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，晶(jing)界鉻濃度有(you)明顯的(de)(de)(de)不同：敏(min)(min)(min)化(hua) 5小時,晶(jing)界鉻濃度會從原(yuan)有(you)15%降(jiang)到(dao)6%，敏(min)(min)(min)化(hua)10h后(hou)(hou)降(jiang)低(di)到(dao)了4%，但(dan)隨(sui)著敏(min)(min)(min)化(hua)時間(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，當達到(dao)100h時，晶(jing)界濃度則可高達12%以(yi)上。據此提出(chu)了鎳鉻合金固(gu)(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)后(hou)(hou)再經(jing)(jing)700℃的(de)(de)(de)適宜(yi)時間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)時效(xiao)(xiao)處理(li)(li)以(yi)防(fang)止晶(jing)間(jian)腐蝕和(he)晶(jing)間(jian)應力腐蝕的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)(li)工(gong)藝(yi)。此工(gong)藝(yi)早已在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳熱(re)管(guan)生產中采用(yong)(yong)已推廣用(yong)(yong)于同一用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管(guan)的(de)(de)(de)生產，此工(gong)藝(yi)稱為脫敏(min)(min)(min)處理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國內外的(de)大量(liang)實(shi)驗室(shi)實(shi)驗曾(ceng)已證實(shi)，無論是(shi)在(zai)高(gao)濃度(du)氯化(hua)物(wu)中(zhong)，還是(shi)在(zai)含(han)有(you)(you)OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)，無論是(shi)在(zai)含(han)微量(liang)氯化(hua)物(wu)和氧的(de)熱(re)水以(yi)(yi)及高(gao)溫水中(zhong)，鎳對提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)耐應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)都(dou)是(shi)有(you)(you)效的(de)。因此普遍認為含(han)有(you)(you)很高(gao)鎳含(han)量(liang)的(de)Inconel600合(he)金具(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)耐應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。但在(zai)實(shi)際使用(yong)中(zhong)，特別是(shi)在(zai)壓水堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管工作條(tiao)件下又發現Inconel600合(he)金對應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免疫，而(er)且還具(ju)有(you)(you)相當高(gao)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)，甚至在(zai)高(gao)溫高(gao)壓純水中(zhong)也(ye)不(bu)例外。研究指出Inconel600合(he)金的(de)這些晶間(jian)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)(yi)通過進行時效(xiao)（脫敏(min)）處理來加以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由(you)于Inconel600合金(jin)(jin)鉻含(han)量低且不含(han)鉬(mu)，因(yin)此(ci)，此(ci)合金(jin)(jin)不能(neng)用于耐點蝕(shi)和易引起點蝕(shi)的(de)環境中(zhong)(zhong)。例(li)如Inconel600合金(jin)(jin)在流動的(de)海(hai)水和海(hai)水噴淋條件(jian)下耐蝕(shi)性良(liang)好(hao)，但在靜止海(hai)水中(zhong)(zhong)，此(ci)合金(jin)(jin)便(bian)會由(you)于點蝕(shi)的(de)產生而(er)遭(zao)到破(po)壞(huai)。

四、焊接(jie)性能

Inconel 600合(he)金焊接(jie)性能(neng)良好。它可(ke)(ke)以采用(yong)常(chang)用(yong)的焊接(jie)方法(fa)進行同材和(he)異材焊接(jie)。對于氣體保護金屬弧焊接(jie)，可(ke)(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)132焊條(tiao)。對于MIG和(he)TIG焊接(jie)，則(ze)可(ke)(ke)用(yong)Inconel 62焊絲。

五、冷熱(re)加工及成型性能

 Inconel 600合(he)金(jin)(jin)正常(chang)的熱加(jia)工溫度(du)(du)為871～1232℃，大變形量時，適宜溫度(du)(du)在(zai)(zai)1038～1232℃之間(jian)(jian)，小(xiao)變形量適宜溫度(du)(du)≥871℃。由于此合(he)金(jin)(jin)在(zai)(zai)650～871℃間(jian)(jian)有一熱脆區(qu)，故熱加(jia)工要(yao)避(bi)開此區(qu)間(jian)(jian)。此合(he)金(jin)(jin)冷加(jia)工性(xing)能與Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼相(xiang)近。但冷加(jia)工硬(ying)化速度(du)(du)要(yao)比不銹(xiu)鋼低。由于Inconel 600合(he)金(jin)(jin)冷、熱加(jia)工性(xing)能均佳(jia)，因此，合(he)金(jin)(jin)的冷熱成(cheng)型性(xing)也很(hen)好，不會有任何(he)困難(nan)。

六、熱處理(li)

為(wei)(wei)了使合(he)(he)金(jin)中(zhong)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解(jie)以得(de)到(dao)最佳的(de)固(gu)(gu)溶(rong)效果，Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)固(gu)(gu)溶(rong)（退火）溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)1093～1149℃。此(ci)時，合(he)(he)金(jin)耐(nai)全(quan)面腐(fu)蝕性(xing)能和(he)抗高溫(wen)蠕變、耐(nai)持久性(xing)能最好。但是，為(wei)(wei)了得(de)到(dao)高強度(du)、耐(nai)疲(pi)勞、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)綜(zong)合(he)(he)性(xing)能，對于室(shi)溫(wen)和(he)較低溫(wen)度(du)使用的(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)還是以選中(zhong)具有微細(xi)晶粒的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝為(wei)(wei)好，一(yi)般選用較低的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)度(du)。為(wei)(wei)了提高此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)高溫(wen)耐(nai)高壓水的(de)氯化(hua)物(wu)以及苛性(xing)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，目前(qian)建議在固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)后再進行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)時效處(chu)(chu)理(li)(li)（即脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)(li)）。為(wei)(wei)了消除殘余應力(li)，則以在870℃左(zuo)右加熱為(wei)(wei)宜。

七(qi)、應用

  此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)具有(you)(you)強韌(ren)、耐(nai)蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，廣泛用(yong)于(yu)化(hua)學、石(shi)化(hua)等(deng)工業中(zhong)。例如(ru)用(yong)于(yu)制造加熱器、換(huan)熱器、蒸(zheng)(zheng)發器、蒸(zheng)(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)(zheng)餾塔、脂肪酸(suan)處理(li)用(yong)冷凝(ning)器、處理(li)松(song)香亭酸(suan)用(yong)設備(bei)等(deng)。由于(yu)合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下還具有(you)(you)高(gao)(gao)強度和(he)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)，因(yin)而還可(ke)用(yong)于(yu)熱處理(li)工業，制造各(ge)種結(jie)構件。在(zai)(zai)核(he)(he)動(dong)力工業中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)具有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)溫耐(nai)高(gao)(gao)壓水的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，因(yin)此(ci)它也是(shi)用(yong)于(yu)壓水堆核(he)(he)電(dian)廠的(de)(de)重要結(jie)構材料，當用(yong)于(yu)蒸(zheng)(zheng)發器傳熱管時(shi)，管材生(sheng)產不僅需(xu)固溶處理(li)且需(xu)進行中(zhong)溫脫敏(min)處理(li)且U型管小R段(duan)尚未消(xiao)除殘余應力。此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)還可(ke)用(yong)于(yu)壓水堆核(he)(he)反應堆容器上(shang)的(de)(de)封(feng)頭和(he)底封(feng)頭的(de)(de)穿(chuan)透件。