
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)。
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 | Cu | Fe |
| 0Cr15Ni75Fe Inconel 600 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤0.5 | 14~17 | ≥72 | ≤0.015 | ≤0.015 | 加入 | ≤0.05 | 6~10 |
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/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度(HRB) |
| 棒材: 冷拔退火 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | 65~85B |
| 冷(leng)拔態 | 720~1035 | 550~860 | 30~10 | 90B~30C |
| 熱加工退火(huo)態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
| 熱(re)加工態(tai) | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
| 板材:熱(re)軋退火態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
| 熱軋態 | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
| 薄板(ban):冷軋(ya)退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
| 冷軋硬化態 | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
| 帶材:冷軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
| 冷(leng)軋回火(huo)態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
| 管材:熱軋(ya)態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
| 熱軋退火態(tai) | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
| 冷拔退火態 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
| 絲材:冷拔退(tui)火(huo)態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
| 冷拔(ba)回火(huo)態(tai) | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
| 彈簧回火態 | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 | |
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 | |
| 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 | 21 | 86 |
| -79 | 89 | |
| -196 | 82 | |
| 縱向 | 21 | 84 |
| -79 | 91 | |
| -196 | 83 | |
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 | 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 | |
| 21 | 243 | 154 |
| 427 | 253 | 114 |
| 538 | 217 | 117 |
| 649 | 217 | 141 |
| 760 | 208 | 221 |
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 | ||
| 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 |
| 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(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)。
