inconel產品的(de)均勻腐蝕可(ke)以發生(sheng)在酸性(xing)或熱的(de)堿性(xing)溶(rong)液。通(tong)過這種機制可(ke)以預計的(de)虧損,并在設計允許的(de)。inconel產品的(de)腐蝕速(su)率非常慢時,該金屬(shu)是在被動(dong)狀態,一般的(de)是耐腐蝕性(xing)更(geng)好地較(jiao)大的(de)鉻含量(liang),但其他的(de)溶(rong)質可(ke)以是有害(hai)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(he)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)的化(hua)學成分 % | ||||||||||
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(he)金(jin)(jin)的(de)室溫和低溫力學性能(包(bao)括沖(chong)擊、疲勞、硬度(du)等)與一般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼相近,具(ju)有良(liang)好的(de)強度(du)和塑、韌性的(de)配合(he)。此合(he)金(jin)(jin)的(de)高(gao)溫力學性能(包(bao)括瞬時、蠕變和持久)則顯優(you)于鎳含量(liang)低的(de)一般(ban)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼,可以允許在(zai)(zai)承(cheng)受載荷的(de)條(tiao)件下,在(zai)(zai)600~650℃長(chang)期使用。試驗還表明在(zai)(zai)600℃長(chang)期使用后,此合(he)金(jin)(jin)無脆(cui)化傾向(xiang)。
1. Inconel 600合金的室(shi)溫力學(xue)性能
Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
材料品種及狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度(HRB) |
棒材: 冷拔(ba)退火(huo) | 550~690 | 175~345 | 55~35 | 65~85B |
冷拔態(tai) | 720~1035 | 550~860 | 30~10 | 90B~30C |
熱加工退(tui)火態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
熱加工態(tai) | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
板材(cai):熱軋退(tui)火態(tai) | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
熱軋態 | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
薄板(ban):冷軋退(tui)火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
冷(leng)軋硬化態 | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
帶(dai)材(cai):冷軋(ya)退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
冷軋回火態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
管材:熱軋態 | 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(ba)退火態(tai) | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
冷拔回火(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(chong)擊功/J | |||
橫(heng)向 | 縱向 | 固溶態(tai) | 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(he)金的(de)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(jin)棒材的(de)室(shi)溫沖(chong)擊(ji)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 合金的高溫沖擊性能(夏比V型(xing)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、耐蝕性能
1. 全面(mian)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(su)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(zai)鹽(yan)酸(suan)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),在較低(di)(di)溫度(du)(du)下,碳(tan)(tan)在Inconel 600合金(jin)中(zhong)(zhong)固(gu)(gu)溶度(du)(du)是(shi)很(hen)低(di)(di)的(de),當溫度(du)(du)低(di)(di)到650℃時(shi),碳(tan)(tan)的(de)固(gu)(gu)溶度(du)(du)低(di)(di)于0.01%。因此(ci)(ci),Inconel 600合金(jin)若經(jing)550~850℃中(zhong)(zhong)溫敏化(hua)(hua)處(chu)理(li),由于Cr23C6和(he)Cr7C3等碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物沿晶界(jie)沉淀,會(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)貧鉻區,從而使Inconel 600合金(jin)在一(yi)些(xie)介質中(zhong)(zhong)具有晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向。一(yi)般說來Inconel 600合金(jin)的(de)晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀(ji)80年代初(chu)的(de)研究(jiu)表(biao)明(ming),Inconel600合金(jin)經(jing)1100℃水(shui)冷固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后,在經(jing)700℃敏化(hua)(hua)(時(shi)效)時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)增長,晶界(jie)鉻濃(nong)(nong)度(du)(du)有明(ming)顯的(de)不同(tong):敏化(hua)(hua) 5小時(shi),晶界(jie)鉻濃(nong)(nong)度(du)(du)會(hui)(hui)從原有15%降到6%,敏化(hua)(hua)10h后降低(di)(di)到了(le)4%,但隨(sui)著敏化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)增長,當達(da)到100h時(shi),晶界(jie)濃(nong)(nong)度(du)(du)則可高達(da)12%以(yi)(yi)上。據此(ci)(ci)提出了(le)鎳鉻合金(jin)固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后再(zai)經(jing)700℃的(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)保溫的(de)時(shi)效處(chu)理(li)以(yi)(yi)防止晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕和(he)晶間(jian)(jian)(jian)(jian)應力腐(fu)蝕的(de)熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)。此(ci)(ci)工(gong)藝(yi)早(zao)已在Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱管(guan)生(sheng)(sheng)產中(zhong)(zhong)采用已推(tui)廣(guang)用于同(tong)一(yi)用途(tu)的(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)生(sheng)(sheng)產,此(ci)(ci)工(gong)藝(yi)稱為脫敏處(chu)理(li)(desensitization ,TTV).
3. 應(ying)力腐蝕(shi)
國內外的(de)(de)大量實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi),無論(lun)(lun)是(shi)在(zai)(zai)(zai)高(gao)濃度(du)氯化(hua)物中(zhong),還(huan)是(shi)在(zai)(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)苛性(xing)溶液中(zhong),無論(lun)(lun)是(shi)在(zai)(zai)(zai)含(han)微量氯化(hua)物和(he)氧的(de)(de)熱水以及高(gao)溫(wen)(wen)水中(zhong),鎳對(dui)提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)都是(shi)有(you)效的(de)(de)。因此普遍(bian)認(ren)為含(han)有(you)很高(gao)鎳含(han)量的(de)(de)Inconel600合(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)。但在(zai)(zai)(zai)實(shi)際使用中(zhong),特別是(shi)在(zai)(zai)(zai)壓水堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱管工作(zuo)條件下又發(fa)現Inconel600合(he)(he)金(jin)對(dui)應(ying)力腐蝕不(bu)僅不(bu)免疫,而且還(huan)具(ju)(ju)有(you)相(xiang)當高(gao)的(de)(de)敏感性(xing),甚至在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓純(chun)水中(zhong)也不(bu)例外。研究指出(chu)Inconel600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)這(zhe)些晶間應(ying)力腐蝕的(de)(de)敏感性(xing)可以通(tong)過進行時效(xiao)(脫敏)處理來加以(yi)抑制(zhi)。
4. 點蝕(shi)
由于(yu)Inconel600合(he)(he)(he)金鉻含量低且不含鉬,因此,此合(he)(he)(he)金不能用于(yu)耐點蝕(shi)和易(yi)引起點蝕(shi)的(de)環境中(zhong)。例(li)如(ru)Inconel600合(he)(he)(he)金在流動(dong)的(de)海水和海水噴淋條件下耐蝕(shi)性良好,但在靜止(zhi)海水中(zhong),此合(he)(he)(he)金便會由于(yu)點蝕(shi)的(de)產生而遭到破壞。
四、焊接(jie)性能
Inconel 600合金(jin)焊(han)接(jie)性能良好。它可(ke)以采用常用的焊(han)接(jie)方法進行同材(cai)和異材(cai)焊(han)接(jie)。對于氣體保護金(jin)屬弧焊(han)接(jie),可(ke)采用Inconel 182和132焊(han)條。對于MIG和TIG焊(han)接(jie),則可(ke)用Inconel 62焊(han)絲。
五、冷熱加工及成型性能
Inconel 600合(he)金正常的(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫度為871~1232℃,大變(bian)(bian)形(xing)量時,適宜(yi)溫度在1038~1232℃之間,小變(bian)(bian)形(xing)量適宜(yi)溫度≥871℃。由于(yu)此(ci)(ci)合(he)金在650~871℃間有(you)一熱(re)脆區(qu)(qu),故熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)要避開此(ci)(ci)區(qu)(qu)間。此(ci)(ci)合(he)金冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能(neng)與(yu)Cr-Ni奧氏體不銹鋼相近(jin)。但冷(leng)(leng)(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化速度要比(bi)不銹鋼低。由于(yu)Inconel 600合(he)金冷(leng)(leng)(leng)、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能(neng)均佳(jia),因(yin)此(ci)(ci),合(he)金的(de)冷(leng)(leng)(leng)熱(re)成型性也很好,不會(hui)有(you)任何(he)困難。
六、熱處理
為(wei)(wei)(wei)了使(shi)合(he)金(jin)中碳化(hua)物溶(rong)(rong)解以得(de)(de)到(dao)最(zui)佳的(de)固(gu)溶(rong)(rong)效果,Inconel 600合(he)金(jin)的(de)固(gu)溶(rong)(rong)(退火)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)(wei)(wei)1093~1149℃。此時,合(he)金(jin)耐全面(mian)腐蝕性(xing)(xing)能和抗高(gao)(gao)(gao)溫(wen)蠕變、耐持(chi)久(jiu)性(xing)(xing)能最(zui)好(hao)。但是(shi),為(wei)(wei)(wei)了得(de)(de)到(dao)高(gao)(gao)(gao)強度(du)(du)、耐疲勞、耐腐蝕的(de)綜合(he)性(xing)(xing)能,對于室(shi)溫(wen)和較低溫(wen)度(du)(du)使(shi)用的(de)Inconel 600合(he)金(jin)還是(shi)以選中具有微(wei)細(xi)晶粒(li)的(de)熱(re)處(chu)理(li)工藝為(wei)(wei)(wei)好(hao),一般(ban)選用較低的(de)熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)。為(wei)(wei)(wei)了提高(gao)(gao)(gao)此合(he)金(jin)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)耐高(gao)(gao)(gao)壓(ya)水的(de)氯化(hua)物以及苛性(xing)(xing)應力腐蝕性(xing)(xing)能,目前建議在(zai)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)后再進行700~750℃、15h左(zuo)(zuo)右的(de)時效處(chu)理(li)(即脫敏處(chu)理(li))。為(wei)(wei)(wei)了消除殘余應力,則(ze)以在(zai)870℃左(zuo)(zuo)右加熱(re)為(wei)(wei)(wei)宜。
七、應用(yong)
此合(he)金具有強(qiang)韌(ren)、耐(nai)蝕的(de)綜合(he)性(xing)(xing)能,廣泛用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)化學、石化等工(gong)業(ye)中(zhong)(zhong)。例如用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)制造加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔、脂肪(fang)酸處理(li)(li)(li)用(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)、處理(li)(li)(li)松香亭(ting)酸用(yong)(yong)設備等。由于(yu)(yu)(yu)合(he)金在高溫下還(huan)具有高強(qiang)度和(he)良好的(de)抗氧(yang)化性(xing)(xing),因而還(huan)可用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)熱(re)處理(li)(li)(li)工(gong)業(ye),制造各種(zhong)結(jie)構(gou)件。在核動力(li)工(gong)業(ye)中(zhong)(zhong),Inconel 600合(he)金具有良好的(de)耐(nai)高溫耐(nai)高壓水(shui)的(de)腐蝕性(xing)(xing)能,因此它也是(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)(dui)(dui)核電(dian)廠的(de)重要結(jie)構(gou)材料,當(dang)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)傳熱(re)管(guan)時,管(guan)材生產不僅需(xu)固溶處理(li)(li)(li)且需(xu)進(jin)行中(zhong)(zhong)溫脫敏處理(li)(li)(li)且U型(xing)管(guan)小R段尚未消(xiao)除殘余應力(li)。此合(he)金還(huan)可用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)(dui)(dui)核反應堆(dui)(dui)(dui)容器(qi)(qi)上的(de)封頭(tou)和(he)底封頭(tou)的(de)穿透(tou)件。