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英科耐爾|Inconel

inconel產(chan)品的(de)均勻腐(fu)蝕可(ke)以(yi)發(fa)生在(zai)(zai)(zai)酸性(xing)或熱(re)的(de)堿性(xing)溶(rong)液。通過(guo)這種機制可(ke)以(yi)預計(ji)的(de)虧損(sun),并在(zai)(zai)(zai)設計(ji)允許的(de)。inconel產(chan)品的(de)腐(fu)蝕速率非常慢時,該金屬是在(zai)(zai)(zai)被動(dong)狀態,一(yi)般的(de)是耐腐(fu)蝕性(xing)更好地較大的(de)鉻含量,但其他的(de)溶(rong)質可(ke)以(yi)是有害的(de)。

產品分類 / 用途

0Cr15Ni75Fe (Inconel 600)


GH 3600 / Inconel 600 /  N06600 /  NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe


 在線亞洲日產一區二區: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(fen)


                                                              Inconel 600 合金(jin)的化學(xue)成分 %
      牌號    C   Mn   Si    Cr   Ni     S    P    Ti   CuFe
0Cr15Ni75Fe

Inconel 600
 ≤0.15 ≤1.0 ≤0.514~17  ≥72  ≤0.015 ≤0.015加入 ≤0.056~10




二、力學性(xing)能


 Inconel 600合金(jin)的(de)(de)室溫(wen)和(he)低溫(wen)力學(xue)性能(包括(kuo)沖擊、疲勞(lao)、硬度等)與一般(ban)Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼相近,具有良好的(de)(de)強(qiang)度和(he)塑、韌性的(de)(de)配(pei)合。此(ci)(ci)合金(jin)的(de)(de)高溫(wen)力學(xue)性能(包括(kuo)瞬時、蠕變(bian)和(he)持久)則顯優于鎳含(han)量(liang)低的(de)(de)一般(ban)奧氏體(ti)不銹鋼,可以允(yun)許在(zai)(zai)(zai)承受載(zai)荷的(de)(de)條件下,在(zai)(zai)(zai)600~650℃長期使用。試驗還表明(ming)在(zai)(zai)(zai)600℃長期使用后(hou),此(ci)(ci)合金(jin)無脆化(hua)傾向。



   1. Inconel 600合金的(de)室(shi)溫力學性能


                       Inconel 600 合金的室內溫度力學性能
材料品(pin)種及(ji)狀態σb/MPaσ0.2/MPaδ/%硬度(HRB)
棒材: 冷拔退火550~690175~34555~3565~85B
      冷(leng)拔態720~1035550~86030~1090B~30C
     熱加工退火(huo)態550~690205~34555~3568~85B
      熱(re)加工態(tai)585~825240~62050~3075~95B
板材:熱(re)軋退火態550~725205~34555~3565~85B
      熱軋態585~760240~45050~3080~95B
薄板(ban):冷軋(ya)退火態550~690205~31055~35≤88
      冷軋硬化態825~1035620~86015~2≥24
帶材:冷軋退火態550~690205~31055~35≤84
      冷(leng)軋回火(huo)態1000~1170825~110010~2≥34
管材:熱軋(ya)態515~690175~34555~35
      熱軋退火態(tai)515~690175~34555~35
      冷拔退火態550~690175~34555~35≤88
絲材:冷拔退(tui)火(huo)態550~825240~51545~20
      冷拔(ba)回火(huo)態(tai)725~930480~72535~15
      彈簧回火態1170~15151035~14455~2


  2. Inconel 600 合(he)金的(de)沖擊性能(V型夏(xia)比試樣)



Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣)
試驗溫度/℃沖擊功/J
橫向(xiang)縱向固溶態冷拔態
2186.183.7
-7988.890.8
-19682.483.1
21
244155
430254144
540217116
650217141
760209221



 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性能



Inconel 600 合金的低溫沖擊性能
試驗方向試驗溫度/℃沖擊功/J
橫向2186
-7989
-19682
縱向2184
-7991
-19683



 4. Inconel 600 合金棒材的(de)室溫沖擊性(xing)能



Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能
試驗狀態沖擊功/J
埃左氏缺口夏比U型缺口
冷拔165310
冷拔+退火95~135205
熱軋165310
熱軋+退火135~165221



 5. Inconel 600 合金的(de)高(gao)溫沖擊性(xing)能(夏比V型(xing)試樣(yang))


        Inconel 600 合金的高溫沖擊性能(夏比V型試樣)
溫度/℃沖擊功/J
退火態冷拔態
21243154
427253114
538217117
649217141
760208221



三、耐蝕性能


   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




           Inconel 600 合金在硫酸中的腐蝕速率
濃度%腐蝕速率/mm?a–1濃度 %腐蝕速率/mm?a–1
室溫沸騰溫度室溫沸騰溫度
100.0813.429600.048__
200.0514.724700.058__
300.0645.486800.566__
400.04617.79980.188__
500.041__



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


           Inconel 600 合金在鹽酸中的腐蝕速率
酸濃度%溫度/℃試驗時間充氣情況流速/m?mim–1腐蝕速率/mm?a–1
53020充氫氣5.10.33
53020充空氣5.12.46
5.930120充空氣01.14
5.980120充空氣018.03
58520充氫氣5.140.38
58520充空氣5.149.53


   2. 晶間(jian)腐蝕


  試驗表明,在(zai)(zai)較低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下,碳在(zai)(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中固溶度(du)(du)是很低(di)的(de)(de)(de),當溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低(di)到650℃時(shi),碳的(de)(de)(de)固溶度(du)(du)低(di)于(yu)0.01%。因此,Inconel 600合(he)金(jin)若經550~850℃中溫(wen)(wen)(wen)敏(min)(min)化(hua)處理(li),由于(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等(deng)碳化(hua)物沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)沉淀,會產生(sheng)(sheng)貧鉻(ge)區,從(cong)而使(shi)Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)(zai)一(yi)(yi)些介質中具有(you)(you)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一(yi)(yi)般說來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要高(gao)于(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不(bu)銹鋼。 20世紀80年代(dai)初的(de)(de)(de)研究表明,Inconel600合(he)金(jin)經1100℃水(shui)冷固溶處理(li)后(hou),在(zai)(zai)經700℃敏(min)(min)化(hua)(時(shi)效)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長,晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)(du)有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)不(bu)同:敏(min)(min)化(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)(du)會從(cong)原有(you)(you)15%降(jiang)到6%,敏(min)(min)化(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)到了(le)4%,但隨著敏(min)(min)化(hua)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長,當達(da)到100h時(shi),晶(jing)(jing)界(jie)濃(nong)度(du)(du)則可高(gao)達(da)12%以上(shang)。據(ju)此提出了(le)鎳鉻(ge)合(he)金(jin)固溶處理(li)后(hou)再經700℃的(de)(de)(de)適(shi)宜時(shi)間(jian)保溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)時(shi)效處理(li)以防止晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)晶(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝(yi)。此工(gong)藝(yi)早(zao)已(yi)在(zai)(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發(fa)器傳熱(re)管(guan)生(sheng)(sheng)產中采用已(yi)推廣用于(yu)同一(yi)(yi)用途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管(guan)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產,此工(gong)藝(yi)稱(cheng)為(wei)脫(tuo)敏(min)(min)處理(li)(desensitization ,TTV).


  3. 應力(li)腐(fu)蝕(shi)


  國內外的(de)(de)(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi),無論(lun)是(shi)在(zai)(zai)高濃度(du)氯(lv)化(hua)物中(zhong),還是(shi)在(zai)(zai)含(han)有OH﹣的(de)(de)(de)苛性(xing)溶液中(zhong),無論(lun)是(shi)在(zai)(zai)含(han)微(wei)量(liang)氯(lv)化(hua)物和(he)氧的(de)(de)(de)熱水(shui)(shui)以(yi)(yi)及高溫(wen)水(shui)(shui)中(zhong),鎳對提高Ni-Cr-Fe合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能都是(shi)有效的(de)(de)(de)。因此普遍認為含(han)有很(hen)高鎳含(han)量(liang)的(de)(de)(de)Inconel600合(he)(he)(he)金具有優良的(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能。但在(zai)(zai)實(shi)際使用中(zhong),特別是(shi)在(zai)(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱管工作(zuo)條件下又(you)發現(xian)Inconel600合(he)(he)(he)金對應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免疫,而且還具有相當高的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing),甚至在(zai)(zai)高溫(wen)高壓純(chun)水(shui)(shui)中(zhong)也不(bu)例外。研究指出Inconel600合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)這些(xie)晶間應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)(yi)通過進行時(shi)效(脫敏)處(chu)理來(lai)加(jia)以抑制。


  4. 點蝕(shi)


 由(you)(you)于(yu)Inconel600合金(jin)鉻含量低且不(bu)(bu)含鉬,因此,此合金(jin)不(bu)(bu)能用(yong)于(yu)耐點蝕和(he)易(yi)引起點蝕的環境中。例如Inconel600合金(jin)在(zai)流(liu)動的海(hai)水(shui)和(he)海(hai)水(shui)噴(pen)淋條件下耐蝕性良好,但在(zai)靜止(zhi)海(hai)水(shui)中,此合金(jin)便會由(you)(you)于(yu)點蝕的產生而遭到破壞。


四(si)、焊(han)接(jie)性(xing)能


Inconel 600合金焊(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng)良好。它可以采用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和異材焊(han)(han)接(jie)。對(dui)(dui)于(yu)氣體保護金屬弧焊(han)(han)接(jie),可采用(yong)Inconel 182和132焊(han)(han)條(tiao)。對(dui)(dui)于(yu)MIG和TIG焊(han)(han)接(jie),則可用(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。


五(wu)、冷熱加工及成型性能


 Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)正(zheng)常(chang)的熱加(jia)(jia)工溫度(du)為871~1232℃,大變(bian)形量時,適宜溫度(du)在1038~1232℃之間,小變(bian)形量適宜溫度(du)≥871℃。由(you)于(yu)此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)在650~871℃間有(you)一(yi)熱脆區(qu),故熱加(jia)(jia)工要避開此(ci)(ci)區(qu)間。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)冷加(jia)(jia)工性能與Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼相近。但冷加(jia)(jia)工硬化(hua)速度(du)要比不銹鋼低。由(you)于(yu)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)冷、熱加(jia)(jia)工性能均(jun)佳(jia),因此(ci)(ci),合(he)(he)金(jin)(jin)的冷熱成型性也(ye)很好,不會有(you)任何困難。


六、熱處理


為(wei)了使合(he)金中碳化物溶(rong)解以(yi)得到(dao)(dao)最佳的(de)(de)固溶(rong)效果,Inconel 600合(he)金的(de)(de)固溶(rong)(退火)溫度(du)一般為(wei)1093~1149℃。此(ci)時,合(he)金耐(nai)全面腐蝕性能(neng)和抗高(gao)溫蠕變、耐(nai)持久(jiu)性能(neng)最好。但(dan)是,為(wei)了得到(dao)(dao)高(gao)強(qiang)度(du)、耐(nai)疲勞(lao)、耐(nai)腐蝕的(de)(de)綜合(he)性能(neng),對于室(shi)溫和較低溫度(du)使用的(de)(de)Inconel 600合(he)金還是以(yi)選中具有微(wei)細晶粒(li)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)工藝為(wei)好,一般選用較低的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)溫度(du)。為(wei)了提高(gao)此(ci)合(he)金的(de)(de)耐(nai)高(gao)溫耐(nai)高(gao)壓水的(de)(de)氯化物以(yi)及苛性應(ying)力腐蝕性能(neng),目前建議在固溶(rong)處理(li)后再進(jin)行700~750℃、15h左(zuo)右的(de)(de)時效處理(li)(即脫敏處理(li))。為(wei)了消除殘余應(ying)力,則以(yi)在870℃左(zuo)右加熱(re)(re)為(wei)宜。


七、應用


  此(ci)合(he)(he)金(jin)具(ju)有強韌、耐蝕的(de)綜合(he)(he)性能,廣泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)化(hua)學、石化(hua)等(deng)工業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)。例(li)如用(yong)于(yu)(yu)制造(zao)(zao)加熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)釜、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)(liu)塔、脂肪酸(suan)處(chu)(chu)理(li)用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)(chu)理(li)松香亭酸(suan)用(yong)設備等(deng)。由(you)于(yu)(yu)合(he)(he)金(jin)在(zai)高(gao)(gao)溫下還(huan)具(ju)有高(gao)(gao)強度和良好的(de)抗氧化(hua)性,因(yin)(yin)而還(huan)可用(yong)于(yu)(yu)熱處(chu)(chu)理(li)工業(ye)(ye),制造(zao)(zao)各(ge)種結(jie)構件(jian)。在(zai)核動力工業(ye)(ye)中(zhong)(zhong),Inconel 600合(he)(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)耐高(gao)(gao)溫耐高(gao)(gao)壓水的(de)腐蝕性能,因(yin)(yin)此(ci)它也是用(yong)于(yu)(yu)壓水堆(dui)核電廠的(de)重要結(jie)構材(cai)料,當用(yong)于(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)傳熱管(guan)時,管(guan)材(cai)生產(chan)不(bu)僅需固溶處(chu)(chu)理(li)且需進行中(zhong)(zhong)溫脫敏處(chu)(chu)理(li)且U型管(guan)小(xiao)R段尚(shang)未消除(chu)殘余應力。此(ci)合(he)(he)金(jin)還(huan)可用(yong)于(yu)(yu)壓水堆(dui)核反應堆(dui)容(rong)器(qi)上(shang)的(de)封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的(de)穿透件(jian)。