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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、化學成(cheng)分

二、力學性能

 Inconel 600合金的(de)(de)室(shi)溫(wen)和低(di)溫(wen)力(li)學(xue)性(xing)能（包(bao)括(kuo)沖擊(ji)、疲勞(lao)、硬度(du)等）與(yu)一般(ban)(ban)Cr-Ni奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相近，具有良好的(de)(de)強度(du)和塑、韌性(xing)的(de)(de)配合。此(ci)合金的(de)(de)高溫(wen)力(li)學(xue)性(xing)能（包(bao)括(kuo)瞬時、蠕變和持(chi)久）則(ze)顯(xian)優于(yu)鎳(nie)含(han)量低(di)的(de)(de)一般(ban)(ban)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，可以允許在承受(shou)載荷的(de)(de)條件下，在600～650℃長期使用(yong)。試驗還表明在600℃長期使用(yong)后(hou)，此(ci)合金無(wu)脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的室溫力學(xue)性(xing)能(neng)

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

 3.  Inconel 600 合金(jin)的(de)低(di)溫(wen)沖(chong)擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合金的(de)高(gao)溫(wen)沖擊性能（夏比V型試樣(yang)）

三、耐蝕性能

   1. 全面(mian)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(jin)在硫酸中(zhong)的腐(fu)蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸(suan)中的腐蝕速率(lv)

   2. 晶間腐蝕

  試驗(yan)表明，在(zai)較(jiao)低(di)(di)溫度(du)(du)下(xia)，碳在(zai)Inconel 600合金(jin)中(zhong)固溶度(du)(du)是很(hen)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)，當(dang)溫度(du)(du)低(di)(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)，碳的(de)(de)(de)(de)(de)固溶度(du)(du)低(di)(di)于0.01%。因(yin)此，Inconel 600合金(jin)若經(jing)550～850℃中(zhong)溫敏(min)(min)化(hua)處理(li)(li)，由于Cr23C6和(he)(he)Cr7C3等碳化(hua)物(wu)沿(yan)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)沉淀(dian)，會產生(sheng)貧鉻(ge)(ge)區，從(cong)而使Inconel 600合金(jin)在(zai)一些介(jie)質中(zhong)具有(you)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)。一般說來Inconel 600合金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)要高(gao)于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹(xiu)鋼。 20世紀80年(nian)代初的(de)(de)(de)(de)(de)研究表明，Inconel600合金(jin)經(jing)1100℃水冷固溶處理(li)(li)后，在(zai)經(jing)700℃敏(min)(min)化(hua)（時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)）時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同：敏(min)(min)化(hua) 5小(xiao)時(shi)(shi),晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)會從(cong)原有(you)15%降到(dao)(dao)6%，敏(min)(min)化(hua)10h后降低(di)(di)到(dao)(dao)了(le)4%，但隨著(zhu)敏(min)(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長，當(dang)達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)濃度(du)(du)則可高(gao)達12%以上(shang)。據(ju)此提(ti)出了(le)鎳(nie)鉻(ge)(ge)合金(jin)固溶處理(li)(li)后再經(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)(de)適(shi)宜時(shi)(shi)間(jian)(jian)保溫的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)(li)以防止晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)和(he)(he)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)應力腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)(li)工藝。此工藝早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆(dui)蒸發器傳(chuan)(chuan)熱(re)管生(sheng)產中(zhong)采用(yong)(yong)已(yi)推廣(guang)用(yong)(yong)于同一用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)(chuan)熱(re)管的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產，此工藝稱為脫敏(min)(min)處理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國內外的(de)(de)(de)(de)大量實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已證實(shi)，無論(lun)是在(zai)高(gao)濃度氯化物(wu)中(zhong)，還是在(zai)含(han)有OH﹣的(de)(de)(de)(de)苛性(xing)溶(rong)液中(zhong)，無論(lun)是在(zai)含(han)微(wei)量氯化物(wu)和氧的(de)(de)(de)(de)熱水(shui)以及(ji)高(gao)溫(wen)(wen)水(shui)中(zhong)，鎳(nie)對提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)耐應力(li)(li)腐蝕性(xing)能都是有效的(de)(de)(de)(de)。因此普遍認為含(han)有很高(gao)鎳(nie)含(han)量的(de)(de)(de)(de)Inconel600合(he)(he)金(jin)(jin)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐應力(li)(li)腐蝕性(xing)能。但在(zai)實(shi)際使用(yong)中(zhong)，特(te)別是在(zai)壓水(shui)堆蒸發器傳熱管工作條件(jian)下又發現Inconel600合(he)(he)金(jin)(jin)對應力(li)(li)腐蝕不僅(jin)不免疫，而且還具(ju)有相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)，甚至在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓純水(shui)中(zhong)也不例外。研究(jiu)指(zhi)出Inconel600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)這些(xie)晶間(jian)應力(li)(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)可以通過(guo)進行(xing)時效（脫敏）處理來加以抑制。

  4. 點蝕

 由于(yu)(yu)Inconel600合金(jin)鉻含(han)量低且不(bu)含(han)鉬，因(yin)此(ci)(ci)，此(ci)(ci)合金(jin)不(bu)能(neng)用(yong)于(yu)(yu)耐點蝕(shi)(shi)和易引起點蝕(shi)(shi)的環境中。例(li)如(ru)Inconel600合金(jin)在流動的海(hai)(hai)水和海(hai)(hai)水噴淋條件下耐蝕(shi)(shi)性良好，但在靜(jing)止海(hai)(hai)水中，此(ci)(ci)合金(jin)便會(hui)由于(yu)(yu)點蝕(shi)(shi)的產生而(er)遭到破壞。

四、焊(han)接性能

Inconel 600合金焊(han)接性能良(liang)好。它可(ke)以采(cai)用(yong)常用(yong)的(de)焊(han)接方(fang)法進(jin)行同材和異材焊(han)接。對(dui)于氣體保(bao)護金屬(shu)弧焊(han)接，可(ke)采(cai)用(yong)Inconel 182和132焊(han)條。對(dui)于MIG和TIG焊(han)接，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)絲。

五、冷熱加(jia)工及(ji)成(cheng)型性能

 Inconel 600合(he)金(jin)正常的(de)(de)熱(re)加(jia)工溫度(du)(du)為871～1232℃，大變形(xing)量(liang)時，適(shi)宜(yi)溫度(du)(du)在(zai)(zai)1038～1232℃之間，小變形(xing)量(liang)適(shi)宜(yi)溫度(du)(du)≥871℃。由(you)于(yu)(yu)此合(he)金(jin)在(zai)(zai)650～871℃間有一(yi)熱(re)脆區(qu)(qu)，故熱(re)加(jia)工要避開此區(qu)(qu)間。此合(he)金(jin)冷(leng)加(jia)工性能與(yu)Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)相(xiang)近。但冷(leng)加(jia)工硬化速度(du)(du)要比不銹鋼(gang)低。由(you)于(yu)(yu)Inconel 600合(he)金(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)工性能均(jun)佳，因此，合(he)金(jin)的(de)(de)冷(leng)熱(re)成(cheng)型性也很(hen)好，不會有任何困難。

六、熱(re)處理

為(wei)了(le)使合(he)(he)金(jin)(jin)中碳化物溶(rong)(rong)解以(yi)得到最佳的(de)(de)固溶(rong)(rong)效果，Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固溶(rong)(rong)（退火(huo)）溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)全面(mian)腐蝕(shi)性能(neng)和抗高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕變、耐(nai)持久性能(neng)最好。但是，為(wei)了(le)得到高(gao)(gao)強度、耐(nai)疲勞(lao)、耐(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)(he)性能(neng)，對于(yu)室溫(wen)(wen)(wen)和較(jiao)低溫(wen)(wen)(wen)度使用(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中具有微細(xi)晶(jing)粒的(de)(de)熱(re)處(chu)理工藝(yi)為(wei)好，一般選用(yong)較(jiao)低的(de)(de)熱(re)處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)度。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)(gao)此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)耐(nai)高(gao)(gao)壓水的(de)(de)氯化物以(yi)及苛性應(ying)力(li)腐蝕(shi)性能(neng)，目(mu)前建議(yi)在固溶(rong)(rong)處(chu)理后再進(jin)行(xing)700～750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)(de)時效處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為(wei)了(le)消除殘(can)余(yu)應(ying)力(li)，則以(yi)在870℃左(zuo)右(you)加(jia)熱(re)為(wei)宜。

七(qi)、應(ying)用

  此合金(jin)(jin)(jin)具有(you)強韌、耐蝕(shi)的(de)綜(zong)合性能，廣泛用(yong)于(yu)(yu)化學、石化等工(gong)業中(zhong)。例如(ru)用(yong)于(yu)(yu)制造加(jia)熱(re)器(qi)、換熱(re)器(qi)、蒸(zheng)發(fa)器(qi)、蒸(zheng)餾釜、蒸(zheng)餾塔、脂肪酸(suan)處(chu)理(li)用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)理(li)松香亭酸(suan)用(yong)設備等。由于(yu)(yu)合金(jin)(jin)(jin)在(zai)高(gao)溫下還(huan)具有(you)高(gao)強度和良(liang)好的(de)抗氧化性，因而還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)(yu)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)業，制造各種結(jie)構件。在(zai)核(he)動力(li)工(gong)業中(zhong)，Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)具有(you)良(liang)好的(de)耐高(gao)溫耐高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)的(de)腐蝕(shi)性能，因此它也是(shi)用(yong)于(yu)(yu)壓(ya)(ya)水(shui)堆核(he)電廠的(de)重要結(jie)構材(cai)料(liao)，當用(yong)于(yu)(yu)蒸(zheng)發(fa)器(qi)傳熱(re)管(guan)時，管(guan)材(cai)生產不僅需(xu)固溶(rong)處(chu)理(li)且需(xu)進(jin)行(xing)中(zhong)溫脫敏處(chu)理(li)且U型管(guan)小R段尚未消除殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)。此合金(jin)(jin)(jin)還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)(yu)壓(ya)(ya)水(shui)堆核(he)反應(ying)(ying)堆容器(qi)上的(de)封頭和底封頭的(de)穿透(tou)件。