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GH 3600（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(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(cheng)分

二、力學性能

 Inconel 600合金(jin)的(de)(de)(de)室(shi)溫和(he)(he)(he)低溫力學性(xing)能（包(bao)括(kuo)沖擊、疲勞、硬度等）與一(yi)般Cr-Ni奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼相近，具有良(liang)好的(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)(he)(he)塑(su)、韌性(xing)的(de)(de)(de)配合。此合金(jin)的(de)(de)(de)高溫力學性(xing)能（包(bao)括(kuo)瞬時、蠕(ru)變和(he)(he)(he)持久(jiu)）則顯優于(yu)鎳(nie)含(han)量低的(de)(de)(de)一(yi)般奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼，可(ke)以(yi)允(yun)許在承受載荷的(de)(de)(de)條件下，在600～650℃長期使用。試驗還表明在600℃長期使用后，此合金(jin)無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的室溫力學性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏(xia)比試樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫(wen)沖擊(ji)性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合金的高溫(wen)沖擊性(xing)能(neng)（夏比(bi)V型(xing)試樣(yang)）

三、耐(nai)蝕性能(neng)

   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(zhong)的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中的(de)腐蝕速(su)率

   2. 晶間腐蝕

  試驗表明(ming)，在(zai)較低溫度(du)下，碳(tan)在(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中固溶(rong)度(du)是很低的(de)(de)(de)，當溫度(du)低到650℃時(shi)，碳(tan)的(de)(de)(de)固溶(rong)度(du)低于(yu)0.01%。因此，Inconel 600合(he)金(jin)若經550～850℃中溫敏化處理(li)，由于(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化物沿晶(jing)界(jie)沉(chen)淀，會產生貧鉻(ge)(ge)區，從(cong)而(er)使Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)一(yi)些介(jie)質中具有(you)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾(qing)向。一(yi)般說來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾(qing)向要(yao)高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀(ji)80年代初(chu)的(de)(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合(he)金(jin)經1100℃水(shui)冷(leng)固溶(rong)處理(li)后(hou)，在(zai)經700℃敏化（時(shi)效）時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，晶(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)不同：敏化 5小時(shi),晶(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度(du)會從(cong)原有(you)15%降到6%，敏化10h后(hou)降低到了4%，但隨著敏化時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，當達到100h時(shi)，晶(jing)界(jie)濃(nong)度(du)則可(ke)高達12%以(yi)上(shang)。據此提出了鎳鉻(ge)(ge)合(he)金(jin)固溶(rong)處理(li)后(hou)再經700℃的(de)(de)(de)適宜(yi)時(shi)間(jian)(jian)保(bao)溫的(de)(de)(de)時(shi)效處理(li)以(yi)防止(zhi)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)和晶(jing)間(jian)(jian)應力腐蝕(shi)的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝(yi)(yi)。此工(gong)藝(yi)(yi)早(zao)已在(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸(zheng)發器傳熱(re)管生產中采用已推廣用于(yu)同一(yi)用途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管的(de)(de)(de)生產，此工(gong)藝(yi)(yi)稱(cheng)為脫敏處理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力腐蝕

  國內外(wai)的(de)(de)大(da)量實驗室實驗曾已證(zheng)實，無論是(shi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)濃(nong)度氯(lv)化物中(zhong)，還是(shi)在(zai)(zai)含(han)有OH﹣的(de)(de)苛性溶液(ye)中(zhong)，無論是(shi)在(zai)(zai)含(han)微量氯(lv)化物和氧的(de)(de)熱(re)水以(yi)及高(gao)(gao)溫水中(zhong)，鎳對(dui)提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的(de)(de)耐應力腐蝕性能(neng)都是(shi)有效(xiao)的(de)(de)。因此普遍認為含(han)有很(hen)高(gao)(gao)鎳含(han)量的(de)(de)Inconel600合金具有優良(liang)的(de)(de)耐應力腐蝕性能(neng)。但(dan)在(zai)(zai)實際(ji)使用中(zhong)，特別是(shi)在(zai)(zai)壓水堆蒸發(fa)器傳熱(re)管工(gong)作(zuo)條件下又發(fa)現Inconel600合金對(dui)應力腐蝕不(bu)僅不(bu)免疫，而且還具有相當高(gao)(gao)的(de)(de)敏感性，甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水中(zhong)也不(bu)例外(wai)。研(yan)究(jiu)指出Inconel600合金的(de)(de)這些晶(jing)間應力腐蝕的(de)(de)敏感性可以(yi)通過進行

時效（脫敏）處理來加以抑制。

  4. 點蝕

 由于Inconel600合(he)(he)金鉻含量低且不(bu)含鉬(mu)，因此，此合(he)(he)金不(bu)能用(yong)于耐(nai)點蝕(shi)和易(yi)引起點蝕(shi)的(de)環境中。例如(ru)Inconel600合(he)(he)金在流(liu)動(dong)的(de)海(hai)水和海(hai)水噴淋(lin)條件下耐(nai)蝕(shi)性(xing)良好(hao)，但在靜止海(hai)水中，此合(he)(he)金便會由于點蝕(shi)的(de)產(chan)生而遭到破壞(huai)。

四(si)、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性能良好。它可(ke)以采用(yong)常用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法進行(xing)同材和(he)異材焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。對于(yu)氣體保護金屬(shu)弧焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，可(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)(han)(han)條。對于(yu)MIG和(he)TIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，則(ze)可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)(han)絲(si)。

五、冷(leng)熱加(jia)工及成(cheng)型性能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)正常(chang)的熱(re)加工溫(wen)度(du)為871～1232℃，大變形(xing)量時，適宜溫(wen)度(du)在1038～1232℃之間(jian)，小變形(xing)量適宜溫(wen)度(du)≥871℃。由(you)于此(ci)合(he)(he)金(jin)在650～871℃間(jian)有一熱(re)脆區，故熱(re)加工要避開此(ci)區間(jian)。此(ci)合(he)(he)金(jin)冷加工性能與Cr-Ni奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)相近。但(dan)冷加工硬化速度(du)要比不(bu)銹鋼(gang)低。由(you)于Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷、熱(re)加工性能均佳，因此(ci)，合(he)(he)金(jin)的冷熱(re)成型性也很好，不(bu)會有任何(he)困難。

六、熱處理

為(wei)了(le)使合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)碳(tan)化物溶解以(yi)得(de)到(dao)最佳的(de)固(gu)溶效果，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)固(gu)溶（退火(huo)）溫度(du)一般為(wei)1093～1149℃。此(ci)時，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)全(quan)面腐蝕性能和抗高(gao)溫蠕變、耐(nai)(nai)持久性能最好。但是(shi)，為(wei)了(le)得(de)到(dao)高(gao)強度(du)、耐(nai)(nai)疲勞、耐(nai)(nai)腐蝕的(de)綜合(he)(he)(he)性能，對于室溫和較低溫度(du)使用的(de)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)還(huan)是(shi)以(yi)選(xuan)中(zhong)具有(you)微(wei)細(xi)晶粒的(de)熱(re)處理(li)(li)工藝為(wei)好，一般選(xuan)用較低的(de)熱(re)處理(li)(li)溫度(du)。為(wei)了(le)提高(gao)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫耐(nai)(nai)高(gao)壓水的(de)氯化物以(yi)及(ji)苛性應力腐蝕性能，目(mu)前建議在固(gu)溶處理(li)(li)后(hou)再進行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)時效處理(li)(li)（即脫敏處理(li)(li)）。為(wei)了(le)消除殘余應力，則以(yi)在870℃左(zuo)右加熱(re)為(wei)宜。

七、應用(yong)

  此(ci)合(he)(he)金(jin)具有強(qiang)(qiang)韌、耐(nai)蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)，廣泛用(yong)于(yu)化(hua)學、石化(hua)等工(gong)業(ye)中(zhong)。例(li)如用(yong)于(yu)制造(zao)加熱器(qi)、換(huan)熱器(qi)、蒸發(fa)器(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂肪酸(suan)(suan)處(chu)(chu)理(li)(li)用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)(chu)理(li)(li)松香亭(ting)酸(suan)(suan)用(yong)設備等。由(you)于(yu)合(he)(he)金(jin)在高(gao)溫(wen)(wen)下還具有高(gao)強(qiang)(qiang)度和良好的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)，因而(er)還可用(yong)于(yu)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)業(ye)，制造(zao)各種(zhong)結構件(jian)。在核(he)動力(li)工(gong)業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)具有良好的(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)壓水(shui)的(de)(de)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，因此(ci)它也是用(yong)于(yu)壓水(shui)堆核(he)電(dian)廠的(de)(de)重要結構材料，當(dang)用(yong)于(yu)蒸發(fa)器(qi)傳熱管時，管材生產不僅(jin)需(xu)固溶處(chu)(chu)理(li)(li)且需(xu)進行中(zhong)溫(wen)(wen)脫(tuo)敏處(chu)(chu)理(li)(li)且U型管小R段(duan)尚(shang)未消除殘余應(ying)力(li)。此(ci)合(he)(he)金(jin)還可用(yong)于(yu)壓水(shui)堆核(he)反應(ying)堆容器(qi)上的(de)(de)封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的(de)(de)穿透(tou)件(jian)。