inconel產品的(de)均勻(yun)腐(fu)蝕(shi)可以發生(sheng)在酸(suan)性(xing)或熱的(de)堿性(xing)溶(rong)液(ye)。通過這種機制可以預計的(de)虧損(sun),并在設計允許的(de)。inconel產品的(de)腐(fu)蝕(shi)速率非常(chang)慢時,該(gai)金屬是在被動(dong)狀態,一般(ban)的(de)是耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)更好(hao)地較大(da)的(de)鉻(ge)含(han)量,但其他的(de)溶(rong)質(zhi)可以是有害的(de)。
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
Inconel 600 合金(jin)的(de)化學成(cheng)分 % | ||||||||||
牌號 | C | Mn | Si | Cr | Ni | S | P | Ti | Cu | Fe |
0Cr15Ni75Fe Inconel 600 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤0.5 | 14~17 | ≥72 | ≤0.015 | ≤0.015 | 加(jia)入 | ≤0.05 | 6~10 |
二、力(li)學性(xing)能(neng)
Inconel 600合金(jin)的(de)(de)(de)室溫(wen)和低溫(wen)力(li)學性能(neng)(包括(kuo)(kuo)沖擊、疲勞(lao)、硬度等)與一(yi)(yi)般(ban)(ban)Cr-Ni奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼相(xiang)近(jin),具有良好的(de)(de)(de)強度和塑、韌性的(de)(de)(de)配合。此(ci)合金(jin)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)力(li)學性能(neng)(包括(kuo)(kuo)瞬(shun)時、蠕(ru)變(bian)和持久)則顯優于鎳含量低的(de)(de)(de)一(yi)(yi)般(ban)(ban)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼,可以允許在承受載荷的(de)(de)(de)條件下(xia),在600~650℃長(chang)期(qi)使(shi)用。試(shi)驗還表明在600℃長(chang)期(qi)使(shi)用后(hou),此(ci)合金(jin)無脆化傾向(xiang)。
1. Inconel 600合金的(de)室溫力學(xue)性能
Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
材料品(pin)種(zhong)及狀態(tai) | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度(HRB) |
棒材: 冷拔退火 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | 65~85B |
冷拔態 | 720~1035 | 550~860 | 30~10 | 90B~30C |
熱加工(gong)退火態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
熱加工態 | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
板(ban)材:熱軋退火態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
熱(re)軋態 | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
薄板(ban):冷(leng)軋退火(huo)態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
冷軋硬(ying)化態 | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
帶材:冷軋退(tui)火(huo)態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
冷軋回火態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
管材(cai):熱軋態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
熱(re)軋(ya)退(tui)火態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
冷拔退火態 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
絲材:冷拔退火態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
冷(leng)拔回火(huo)態 | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
彈簧回火(huo)態 | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 |
2. Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏(xia)比(bi)試樣)
Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣) | ||||
試驗(yan)溫度/℃ | 沖擊功/J | |||
橫(heng)向 | 縱向 | 固溶(rong)態 | 冷(leng)拔態 | |
21 | 86.1 | 83.7 | ||
-79 | 88.8 | 90.8 | ||
-196 | 82.4 | 83.1 | ||
21 | 244 | 155 | ||
430 | 254 | 144 | ||
540 | 217 | 116 | ||
650 | 217 | 141 | ||
760 | 209 | 221 |
3. Inconel 600 合金的低溫(wen)沖(chong)擊性(xing)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 | 21 | 86 |
-79 | 89 | |
-196 | 82 | |
縱向 | 21 | 84 |
-79 | 91 | |
-196 | 83 |
4. Inconel 600 合(he)金棒材的室溫沖擊性能
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 | 165 | 310 |
冷拔+退火 | 95~135 | 205 |
熱軋 | 165 | 310 |
熱軋+退火 | 135~165 | 221 |
5. Inconel 600 合金(jin)的高(gao)溫沖擊性(xing)能(夏比V型試樣)
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 | |
21 | 243 | 154 |
427 | 253 | 114 |
538 | 217 | 117 |
649 | 217 | 141 |
760 | 208 | 221 |
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(shi)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 | ||
10 | 0.081 | 3.429 | 60 | 0.048 | __ |
20 | 0.051 | 4.724 | 70 | 0.058 | __ |
30 | 0.064 | 5.486 | 80 | 0.566 | __ |
40 | 0.046 | 17.79 | 98 | 0.188 | __ |
50 | 0.041 | __ |
b. Inconel 600 合(he)金在鹽酸中的腐蝕速率
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 |
5 | 30 | 20 | 充氫氣 | 5.1 | 0.33 |
5 | 30 | 20 | 充空氣 | 5.1 | 2.46 |
5.9 | 30 | 120 | 充空氣 | 0 | 1.14 |
5.9 | 80 | 120 | 充空氣 | 0 | 18.03 |
5 | 85 | 20 | 充氫氣 | 5.1 | 40.38 |
5 | 85 | 20 | 充空氣 | 5.1 | 49.53 |
2. 晶間腐蝕
試驗表(biao)明(ming),在較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下,碳(tan)在Inconel 600合(he)金(jin)中固(gu)溶(rong)度(du)(du)是(shi)很低(di)的(de),當(dang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)(shi),碳(tan)的(de)固(gu)溶(rong)度(du)(du)低(di)于(yu)0.01%。因此(ci)(ci),Inconel 600合(he)金(jin)若經550~850℃中溫(wen)(wen)(wen)敏化(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li),由(you)于(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化(hua)物(wu)沿晶(jing)(jing)界沉(chen)淀,會(hui)產(chan)生貧鉻(ge)區,從而使Inconel 600合(he)金(jin)在一些介質中具有晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)向。一般說來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)向要高(gao)于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),Inconel600合(he)金(jin)經1100℃水冷固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)后,在經700℃敏化(hua)(時(shi)(shi)(shi)效(xiao))時(shi)(shi)(shi)間的(de)增(zeng)長(chang),晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃度(du)(du)有明(ming)顯的(de)不同:敏化(hua) 5小時(shi)(shi)(shi),晶(jing)(jing)界鉻(ge)濃度(du)(du)會(hui)從原有15%降(jiang)到(dao)(dao)6%,敏化(hua)10h后降(jiang)低(di)到(dao)(dao)了4%,但(dan)隨著敏化(hua)時(shi)(shi)(shi)間的(de)增(zeng)長(chang),當(dang)達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)(shi),晶(jing)(jing)界濃度(du)(du)則可高(gao)達12%以上。據此(ci)(ci)提出了鎳鉻(ge)合(he)金(jin)固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)后再經700℃的(de)適宜(yi)時(shi)(shi)(shi)間保(bao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)以防止晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)和晶(jing)(jing)間應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)工藝(yi)。此(ci)(ci)工藝(yi)早已(yi)在Inconel 600 壓水堆(dui)蒸發器傳(chuan)熱管(guan)生產(chan)中采(cai)用(yong)已(yi)推廣(guang)用(yong)于(yu)同一用(yong)途的(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)生產(chan),此(ci)(ci)工藝(yi)稱為(wei)脫敏處(chu)(chu)(chu)理(li)(desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕
國內外(wai)(wai)的(de)大量實(shi)驗室實(shi)驗曾已(yi)證實(shi),無論(lun)是(shi)(shi)在(zai)高(gao)濃度(du)氯化物中,還是(shi)(shi)在(zai)含(han)有(you)(you)OH﹣的(de)苛性(xing)(xing)(xing)溶液(ye)中,無論(lun)是(shi)(shi)在(zai)含(han)微(wei)量氯化物和氧的(de)熱水(shui)(shui)以及(ji)高(gao)溫水(shui)(shui)中,鎳對(dui)提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)都是(shi)(shi)有(you)(you)效的(de)。因此普遍認(ren)為含(han)有(you)(you)很高(gao)鎳含(han)量的(de)Inconel600合(he)金具有(you)(you)優良的(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)。但在(zai)實(shi)際使用(yong)中,特別是(shi)(shi)在(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸(zheng)發器(qi)傳熱管工(gong)作(zuo)條(tiao)件下又發現Inconel600合(he)金對(dui)應力腐蝕不僅不免疫,而且(qie)還具有(you)(you)相當高(gao)的(de)敏(min)感性(xing)(xing)(xing),甚(shen)至在(zai)高(gao)溫高(gao)壓純水(shui)(shui)中也不例(li)外(wai)(wai)。研究指出Inconel600合(he)金的(de)這些晶間應力腐蝕的(de)敏(min)感性(xing)(xing)(xing)可以通(tong)過進行時效(脫敏(min))處(chu)理來加以抑制。
4. 點蝕
由于(yu)(yu)Inconel600合(he)(he)金(jin)鉻含(han)量低且(qie)不含(han)鉬,因此,此合(he)(he)金(jin)不能(neng)用于(yu)(yu)耐點蝕(shi)和易引(yin)起點蝕(shi)的環境中(zhong)。例如Inconel600合(he)(he)金(jin)在(zai)流動的海(hai)水(shui)和海(hai)水(shui)噴(pen)淋條(tiao)件下(xia)耐蝕(shi)性良好(hao),但在(zai)靜止海(hai)水(shui)中(zhong),此合(he)(he)金(jin)便會由于(yu)(yu)點蝕(shi)的產(chan)生而遭到破壞。
四、焊接(jie)性能
Inconel 600合金焊(han)(han)接性能(neng)良好(hao)。它(ta)可以(yi)采(cai)用常用的(de)焊(han)(han)接方(fang)法(fa)進行(xing)同材和異材焊(han)(han)接。對于氣(qi)體保護(hu)金屬弧焊(han)(han)接,可采(cai)用Inconel 182和132焊(han)(han)條(tiao)。對于MIG和TIG焊(han)(han)接,則可用Inconel 62焊(han)(han)絲。
五、冷熱(re)加工及成(cheng)型性能
Inconel 600合金(jin)(jin)正常(chang)的熱加工溫(wen)度為871~1232℃,大變形量時,適宜(yi)(yi)溫(wen)度在(zai)1038~1232℃之間,小變形量適宜(yi)(yi)溫(wen)度≥871℃。由(you)于此(ci)合金(jin)(jin)在(zai)650~871℃間有一熱脆區(qu),故(gu)熱加工要避(bi)開此(ci)區(qu)間。此(ci)合金(jin)(jin)冷(leng)加工性能(neng)與Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼相近。但冷(leng)加工硬(ying)化速度要比(bi)不(bu)銹(xiu)鋼低。由(you)于Inconel 600合金(jin)(jin)冷(leng)、熱加工性能(neng)均佳,因此(ci),合金(jin)(jin)的冷(leng)熱成型性也很好,不(bu)會有任(ren)何困難。
六(liu)、熱處(chu)理
為(wei)(wei)(wei)了使(shi)合(he)(he)(he)金(jin)中碳化物溶(rong)解以得到最(zui)佳的(de)(de)固溶(rong)效果,Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)固溶(rong)(退火)溫(wen)度(du)一般為(wei)(wei)(wei)1093~1149℃。此(ci)時,合(he)(he)(he)金(jin)耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)和抗高(gao)溫(wen)蠕(ru)變、耐持久性(xing)能(neng)最(zui)好。但是,為(wei)(wei)(wei)了得到高(gao)強度(du)、耐疲勞、耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)(he)(he)性(xing)能(neng),對(dui)于室溫(wen)和較(jiao)低溫(wen)度(du)使(shi)用的(de)(de)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)還是以選(xuan)(xuan)中具有微(wei)細晶粒的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝為(wei)(wei)(wei)好,一般選(xuan)(xuan)用較(jiao)低的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)溫(wen)度(du)。為(wei)(wei)(wei)了提高(gao)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓(ya)水的(de)(de)氯(lv)化物以及苛性(xing)應力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),目前建議在固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)后再進行700~750℃、15h左右(you)的(de)(de)時效處(chu)(chu)理(li)(即脫敏處(chu)(chu)理(li))。為(wei)(wei)(wei)了消除殘(can)余應力,則以在870℃左右(you)加(jia)熱(re)為(wei)(wei)(wei)宜。
七(qi)、應用
此合(he)(he)金具有(you)強(qiang)韌、耐(nai)(nai)蝕(shi)的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性能(neng),廣泛用(yong)于(yu)化學、石化等工(gong)業中。例如用(yong)于(yu)制(zhi)造加熱(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)餾塔、脂肪酸處(chu)理用(yong)冷凝(ning)器(qi)(qi)(qi)(qi)、處(chu)理松(song)香亭酸用(yong)設備等。由于(yu)合(he)(he)金在高(gao)溫下還(huan)具有(you)高(gao)強(qiang)度(du)和(he)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)抗氧化性,因而(er)還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)熱(re)處(chu)理工(gong)業,制(zhi)造各種結構件。在核動力工(gong)業中,Inconel 600合(he)(he)金具有(you)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫耐(nai)(nai)高(gao)壓水的(de)(de)(de)腐蝕(shi)性能(neng),因此它(ta)也是用(yong)于(yu)壓水堆核電廠的(de)(de)(de)重要結構材料,當(dang)用(yong)于(yu)蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)傳熱(re)管(guan)時,管(guan)材生(sheng)產不僅(jin)需(xu)固(gu)溶處(chu)理且需(xu)進(jin)行中溫脫敏處(chu)理且U型管(guan)小R段尚未消除(chu)殘(can)余應(ying)力。此合(he)(he)金還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)壓水堆核反應(ying)堆容器(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)的(de)(de)(de)封頭(tou)和(he)底封頭(tou)的(de)(de)(de)穿透件。