高溫(wen)合金(jin)(jin)是指以鐵、鎳、鈷為(wei)基，能在(zai)600℃以上的(de)高溫(wen)下抗(kang)(kang)氧(yang)化、耐腐蝕，并能在(zai)一定應力作(zuo)用下長期工作(zuo)的(de)一類金(jin)(jin)屬材料，具有(you)優(you)異的(de)高溫(wen)強度，良好(hao)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化和(he)抗(kang)(kang)熱腐蝕性能，良好(hao)的(de)疲(pi)勞性能、斷裂韌性等(deng)綜合性能，又被(bei)稱為(wei)“超合金(jin)(jin)，”主要應用于航(hang)空、航(hang)天(tian)、艦船、車輛、工業燃機(ji)和(he)能源領域(yu)。
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 合金(jin) 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(yi)、化學成分
| Inconel 600 合金的化學成(cheng)分 % | ||||||||||
| 牌(pai)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、力學性能
Inconel 600合(he)金的(de)室溫(wen)和低(di)溫(wen)力學性能（包(bao)括沖擊(ji)、疲勞、硬度等）與一般Cr-Ni奧氏體不銹鋼相近，具有良好的(de)強度和塑、韌性的(de)配合(he)。此合(he)金的(de)高溫(wen)力學性能（包(bao)括瞬時、蠕變(bian)和持久）則顯優于鎳含量低(di)的(de)一般奧氏體不銹鋼，可以允許在承(cheng)受載(zai)荷的(de)條(tiao)件下，在600～650℃長期使用(yong)(yong)。試驗(yan)還表明在600℃長期使用(yong)(yong)后，此合(he)金無脆化傾向。
1. Inconel 600合金(jin)的(de)室溫力學性能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品(pin)種及狀態(tai) | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度（HRB） |
| 棒(bang)材: 冷拔(ba)退火 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | 65～85B |
| 冷拔(ba)態 | 720～1035 | 550～860 | 30～10 | 90B～30C |
| 熱(re)加(jia)工退火態 | 550～690 | 205～345 | 55～35 | 68～85B |
| 熱加工(gong)態 | 585～825 | 240～620 | 50～30 | 75～95B |
| 板材：熱軋退火(huo)態 | 550～725 | 205～345 | 55～35 | 65～85B |
| 熱軋態(tai) | 585～760 | 240～450 | 50～30 | 80～95B |
| 薄(bo)板：冷軋退火態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤88 |
| 冷軋硬化態(tai) | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶(dai)材：冷軋退火(huo)態(tai) | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷(leng)軋回火(huo)態(tai) | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱軋態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱(re)軋(ya)退(tui)火態(tai) | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷拔退火(huo)態 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材(cai)：冷拔退火態 | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔(ba)回(hui)火態 | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈簧回火態 | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣）
| Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣） | ||||
| 試(shi)驗溫度/℃ | 沖(chong)擊(ji)功/J | |||
| 橫(heng)向(xiang) | 縱向(xiang) | 固溶(rong)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(neng)
| 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 合金棒材的室溫沖擊(ji)性能(neng)
| 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(san)、耐(nai)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(he)金在硫(liu)酸中的(de)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 合金在鹽酸(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(fu)蝕
試(shi)驗(yan)表(biao)(biao)明(ming)，在(zai)較低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)下，碳在(zai)Inconel 600合金(jin)(jin)中固(gu)(gu)溶度(du)(du)是(shi)很低(di)(di)的(de)(de)(de)，當溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)(shi)(shi)，碳的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶度(du)(du)低(di)(di)于0.01%。因此，Inconel 600合金(jin)(jin)若(ruo)經550～850℃中溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處理，由(you)于Cr23C6和Cr7C3等碳化(hua)(hua)物沿晶界沉淀，會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)貧(pin)鉻(ge)區，從而(er)使Inconel 600合金(jin)(jin)在(zai)一(yi)些介(jie)質中具有(you)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一(yi)般說來Inconel 600合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要高(gao)于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀(ji)80年(nian)代初(chu)的(de)(de)(de)研究表(biao)(biao)明(ming)，Inconel600合金(jin)(jin)經1100℃水(shui)(shui)冷(leng)固(gu)(gu)溶處理后(hou)，在(zai)經700℃敏(min)化(hua)(hua)（時(shi)(shi)(shi)(shi)效）時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，晶界鉻(ge)濃(nong)(nong)度(du)(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)不同：敏(min)化(hua)(hua) 5小時(shi)(shi)(shi)(shi),晶界鉻(ge)濃(nong)(nong)度(du)(du)會(hui)從原有(you)15%降到(dao)(dao)6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)降低(di)(di)到(dao)(dao)了4%，但隨著敏(min)化(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，當達(da)到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)(shi)(shi)，晶界濃(nong)(nong)度(du)(du)則可高(gao)達(da)12%以上(shang)。據此提出(chu)了鎳(nie)鉻(ge)合金(jin)(jin)固(gu)(gu)溶處理后(hou)再經700℃的(de)(de)(de)適宜時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效處理以防(fang)止晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)和晶間(jian)應力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)熱處理工(gong)藝。此工(gong)藝早已(yi)(yi)在(zai)Inconel 600 壓(ya)水(shui)(shui)堆蒸發器傳熱管生(sheng)產(chan)(chan)中采用(yong)已(yi)(yi)推廣用(yong)于同一(yi)用(yong)途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)，此工(gong)藝稱為脫敏(min)處理（desensitization ,TTV).
3. 應(ying)力腐蝕
國(guo)內(nei)外的(de)(de)大量(liang)實驗(yan)室實驗(yan)曾已(yi)證(zheng)實，無論是在高(gao)(gao)(gao)濃度氯(lv)化物(wu)中，還(huan)是在含有(you)OH﹣的(de)(de)苛性溶液中，無論是在含微量(liang)氯(lv)化物(wu)和氧的(de)(de)熱水(shui)以及(ji)高(gao)(gao)(gao)溫水(shui)中，鎳對(dui)提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)性能都是有(you)效(xiao)的(de)(de)。因此普(pu)遍認為含有(you)很高(gao)(gao)(gao)鎳含量(liang)的(de)(de)Inconel600合(he)金(jin)具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)性能。但在實際使用中，特別是在壓水(shui)堆蒸(zheng)發(fa)器(qi)傳熱管工作條件下(xia)又發(fa)現Inconel600合(he)金(jin)對(dui)應力腐蝕(shi)不(bu)僅(jin)不(bu)免疫，而(er)且還(huan)具(ju)有(you)相當高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)敏感性，甚至(zhi)在高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓純水(shui)中也不(bu)例(li)外。研究指出Inconel600合(he)金(jin)的(de)(de)這些晶(jing)間應力腐蝕(shi)的(de)(de)敏感性可以通(tong)過進(jin)行
時(shi)效（脫敏）處(chu)理來加以抑(yi)制(zhi)。
4. 點蝕
由于Inconel600合金(jin)鉻含量低且不含鉬，因此(ci)，此(ci)合金(jin)不能用(yong)于耐點蝕(shi)和(he)易引起點蝕(shi)的環境中。例如Inconel600合金(jin)在流動(dong)的海水和(he)海水噴淋條件下耐蝕(shi)性良好(hao)，但在靜止(zhi)海水中，此(ci)合金(jin)便會(hui)由于點蝕(shi)的產(chan)生而遭到破壞(huai)。
四、焊接性能
Inconel 600合金焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性能良好。它可(ke)以采(cai)用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法進行同材和異材焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。對于(yu)氣體保護金屬(shu)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，可(ke)采(cai)用(yong)Inconel 182和132焊(han)(han)(han)(han)條。對于(yu)MIG和TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)(han)(han)絲。
五(wu)、冷熱加工及成型性能
Inconel 600合(he)(he)金(jin)正常的熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變(bian)形量時，適宜溫度在(zai)1038～1232℃之(zhi)間(jian)，小變(bian)形量適宜溫度≥871℃。由于此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)650～871℃間(jian)有一熱脆區(qu)，故熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)要(yao)避開此(ci)(ci)區(qu)間(jian)。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)冷加(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)與Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼(gang)相近(jin)。但冷加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化速度要(yao)比不銹鋼(gang)低(di)。由于Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷、熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)均佳，因(yin)此(ci)(ci)，合(he)(he)金(jin)的冷熱成型性(xing)也很好，不會(hui)有任何困(kun)難。
六、熱處理
為(wei)了(le)使合金(jin)中碳化(hua)物溶(rong)(rong)解以(yi)得(de)到最(zui)佳的(de)固溶(rong)(rong)效果(guo)，Inconel 600合金(jin)的(de)固溶(rong)(rong)（退火）溫(wen)(wen)度一般為(wei)1093～1149℃。此時，合金(jin)耐(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)能和抗高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕(ru)變、耐(nai)持久性(xing)(xing)能最(zui)好。但(dan)是(shi)，為(wei)了(le)得(de)到高(gao)(gao)(gao)強度、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)綜合性(xing)(xing)能，對(dui)于(yu)室溫(wen)(wen)和較低(di)溫(wen)(wen)度使用(yong)的(de)Inconel 600合金(jin)還是(shi)以(yi)選中具(ju)有微(wei)細晶粒的(de)熱(re)處理(li)(li)工藝為(wei)好，一般選用(yong)較低(di)的(de)熱(re)處理(li)(li)溫(wen)(wen)度。為(wei)了(le)提高(gao)(gao)(gao)此合金(jin)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)壓水(shui)的(de)氯(lv)化(hua)物以(yi)及(ji)苛性(xing)(xing)應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，目前建議在固溶(rong)(rong)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(xiao)除(chu)殘余應(ying)力(li)，則以(yi)在870℃左(zuo)右加熱(re)為(wei)宜。
七、應用
此(ci)合(he)金(jin)具有強韌、耐蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)性(xing)能，廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)(yu)化學(xue)、石化等(deng)工(gong)業中。例如(ru)用(yong)于(yu)(yu)(yu)制造加熱(re)器(qi)、換熱(re)器(qi)、蒸(zheng)(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)釜(fu)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔、脂(zhi)肪酸處(chu)理用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)理松(song)香亭酸用(yong)設備等(deng)。由于(yu)(yu)(yu)合(he)金(jin)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下還(huan)具有高(gao)(gao)強度和(he)良好的(de)(de)抗氧化性(xing)，因(yin)而還(huan)可用(yong)于(yu)(yu)(yu)熱(re)處(chu)理工(gong)業，制造各種結(jie)構件。在(zai)核動力(li)工(gong)業中，Inconel 600合(he)金(jin)具有良好的(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)耐高(gao)(gao)壓水的(de)(de)腐蝕(shi)性(xing)能，因(yin)此(ci)它也是用(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水堆(dui)核電廠的(de)(de)重(zhong)要結(jie)構材(cai)料，當用(yong)于(yu)(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)傳熱(re)管(guan)時，管(guan)材(cai)生產不僅需固溶處(chu)理且需進行中溫(wen)脫敏處(chu)理且U型管(guan)小R段尚未消除(chu)殘余(yu)應力(li)。此(ci)合(he)金(jin)還(huan)可用(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水堆(dui)核反應堆(dui)容(rong)器(qi)上的(de)(de)封頭(tou)和(he)底封頭(tou)的(de)(de)穿透件。
