高(gao)溫(wen)合金(jin)是指以(yi)(yi)鐵(tie)、鎳、鈷為(wei)(wei)基，能(neng)(neng)在(zai)600℃以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)抗氧化、耐腐(fu)蝕(shi)，并能(neng)(neng)在(zai)一(yi)定應(ying)力作用下(xia)(xia)長期工(gong)作的(de)(de)一(yi)類金(jin)屬材料，具有優異的(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度，良(liang)好的(de)(de)抗氧化和(he)抗熱(re)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)，良(liang)好的(de)(de)疲勞(lao)性(xing)能(neng)(neng)、斷裂韌性(xing)等綜合性(xing)能(neng)(neng)，又(you)被稱為(wei)(wei)“超合金(jin)，”主(zhu)要應(ying)用于航空(kong)、航天、艦船(chuan)、車輛、工(gong)業燃機(ji)和(he)能(neng)(neng)源領域。
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 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(jin)的(de)化學成分 % | ||||||||||
| 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(ru) | ≤0.05 | 6～10 |
二、力學(xue)性能
Inconel 600合金的(de)室溫和低溫力學性(xing)能(neng)(neng)（包(bao)括沖擊(ji)、疲勞、硬度(du)(du)等）與一般(ban)Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼相(xiang)近，具有良好的(de)強度(du)(du)和塑、韌性(xing)的(de)配合。此合金的(de)高(gao)溫力學性(xing)能(neng)(neng)（包(bao)括瞬(shun)時(shi)、蠕變和持久(jiu)）則(ze)顯(xian)優于鎳含量低的(de)一般(ban)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，可以(yi)允許在(zai)承受載荷的(de)條件(jian)下(xia)，在(zai)600～650℃長(chang)期使(shi)用(yong)。試(shi)驗還表明在(zai)600℃長(chang)期使(shi)用(yong)后，此合金無脆化傾向。
1. Inconel 600合金(jin)的室(shi)溫力(li)學性(xing)能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品(pin)種及狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度（HRB） |
| 棒材: 冷拔退火(huo) | 550～690 | 175～345 | 55～35 | 65～85B |
| 冷拔(ba)態(tai) | 720～1035 | 550～860 | 30～10 | 90B～30C |
| 熱(re)加工(gong)退(tui)火態(tai) | 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(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 |
| 冷軋(ya)硬化態 | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶材(cai)：冷軋退火(huo)態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷(leng)軋(ya)回火態 | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱(re)軋態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱軋退火態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷拔退(tui)火態 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材：冷拔退火(huo)態 | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔回(hui)火態(tai) | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈(dan)簧(huang)回火態 | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合金的沖擊性能（V型(xing)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 | |||
| 橫向 | 縱向 | 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(jin)的低(di)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 合金棒材的室溫沖擊性能(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(nai)蝕(shi)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(he)金在(zai)硫酸(suan)中的(de)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 合金在鹽酸中的(de)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(ming)，在(zai)較低(di)溫度(du)(du)(du)下，碳在(zai)Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金中固(gu)溶(rong)(rong)度(du)(du)(du)是(shi)很低(di)的(de)(de)，當溫度(du)(du)(du)低(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)，碳的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)(du)(du)低(di)于0.01%。因此(ci)(ci)(ci)，Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金若(ruo)經550～850℃中溫敏(min)(min)化(hua)處理，由于Cr23C6和Cr7C3等碳化(hua)物沿(yan)晶(jing)界沉淀(dian)，會產生(sheng)貧鉻區(qu)，從而使Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金在(zai)一些介(jie)質中具有(you)(you)晶(jing)間腐蝕(shi)傾(qing)(qing)向。一般說(shuo)來Inconel 600合(he)(he)(he)(he)金的(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)傾(qing)(qing)向要(yao)高(gao)于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹(xiu)鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)研究(jiu)表明(ming)，Inconel600合(he)(he)(he)(he)金經1100℃水冷固(gu)溶(rong)(rong)處理后(hou)，在(zai)經700℃敏(min)(min)化(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間的(de)(de)增長，晶(jing)界鉻濃(nong)度(du)(du)(du)有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)不(bu)同(tong)：敏(min)(min)化(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)界鉻濃(nong)度(du)(du)(du)會從原有(you)(you)15%降(jiang)到(dao)(dao)6%，敏(min)(min)化(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)到(dao)(dao)了4%，但隨著敏(min)(min)化(hua)時(shi)(shi)間的(de)(de)增長，當達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)界濃(nong)度(du)(du)(du)則可高(gao)達12%以(yi)上。據此(ci)(ci)(ci)提出了鎳鉻合(he)(he)(he)(he)金固(gu)溶(rong)(rong)處理后(hou)再經700℃的(de)(de)適宜時(shi)(shi)間保溫的(de)(de)時(shi)(shi)效處理以(yi)防止晶(jing)間腐蝕(shi)和晶(jing)間應力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)熱處理工藝(yi)。此(ci)(ci)(ci)工藝(yi)早已在(zai)Inconel 600 壓水堆(dui)蒸發器傳熱管生(sheng)產中采用(yong)(yong)已推廣(guang)用(yong)(yong)于同(tong)一用(yong)(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)生(sheng)產，此(ci)(ci)(ci)工藝(yi)稱為脫敏(min)(min)處理（desensitization ,TTV).
3. 應力腐(fu)蝕
國內(nei)外的(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi)，無論是(shi)(shi)(shi)在(zai)高(gao)(gao)濃度氯化(hua)物中(zhong)(zhong)，還是(shi)(shi)(shi)在(zai)含有OH﹣的(de)苛性溶(rong)液中(zhong)(zhong)，無論是(shi)(shi)(shi)在(zai)含微量(liang)氯化(hua)物和氧的(de)熱水(shui)以(yi)(yi)及高(gao)(gao)溫水(shui)中(zhong)(zhong)，鎳對提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)耐應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)性能都是(shi)(shi)(shi)有效的(de)。因此普遍認為含有很高(gao)(gao)鎳含量(liang)的(de)Inconel600合(he)金(jin)具(ju)有優良的(de)耐應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)性能。但(dan)在(zai)實(shi)際使用(yong)中(zhong)(zhong)，特別是(shi)(shi)(shi)在(zai)壓(ya)水(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱管(guan)工作條件下又發現Inconel600合(he)金(jin)對應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)不僅(jin)不免疫，而(er)且還具(ju)有相當(dang)高(gao)(gao)的(de)敏感性，甚至在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)純水(shui)中(zhong)(zhong)也不例外。研究指出(chu)Inconel600合(he)金(jin)的(de)這(zhe)些(xie)晶間(jian)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感性可以(yi)(yi)通過進行
時效（脫(tuo)敏）處理來加以抑制。
4. 點蝕
由于(yu)Inconel600合金鉻含量低(di)且不含鉬，因此，此合金不能用于(yu)耐點(dian)蝕(shi)和(he)易(yi)引起點(dian)蝕(shi)的(de)(de)環境中(zhong)(zhong)。例如Inconel600合金在(zai)流動的(de)(de)海水(shui)和(he)海水(shui)噴淋條件(jian)下(xia)耐蝕(shi)性良好，但在(zai)靜止海水(shui)中(zhong)(zhong)，此合金便會由于(yu)點(dian)蝕(shi)的(de)(de)產(chan)生(sheng)而遭到破壞。
四、焊接性能(neng)
Inconel 600合金(jin)焊(han)接(jie)(jie)(jie)性能良好。它(ta)可(ke)以采用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法進行同材(cai)和異(yi)材(cai)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。對于氣體保護金(jin)屬弧焊(han)接(jie)(jie)(jie)，可(ke)采用(yong)(yong)Inconel 182和132焊(han)條。對于MIG和TIG焊(han)接(jie)(jie)(jie)，則可(ke)用(yong)(yong)Inconel 62焊(han)絲。
五、冷熱加工及成型性能
Inconel 600合金(jin)正(zheng)常的熱(re)(re)加工溫度(du)(du)為871～1232℃，大變(bian)(bian)形量(liang)時，適宜溫度(du)(du)在(zai)1038～1232℃之間，小變(bian)(bian)形量(liang)適宜溫度(du)(du)≥871℃。由(you)于此合金(jin)在(zai)650～871℃間有一熱(re)(re)脆區，故熱(re)(re)加工要避開此區間。此合金(jin)冷加工性能(neng)與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)相(xiang)近。但冷加工硬化速度(du)(du)要比不(bu)銹鋼(gang)低。由(you)于Inconel 600合金(jin)冷、熱(re)(re)加工性能(neng)均佳(jia)，因此，合金(jin)的冷熱(re)(re)成型性也很好，不(bu)會有任何(he)困難。
六、熱處理(li)
為(wei)(wei)(wei)了使合金中碳化物(wu)(wu)溶(rong)(rong)(rong)解以(yi)得到最佳的(de)(de)固溶(rong)(rong)(rong)效果，Inconel 600合金的(de)(de)固溶(rong)(rong)(rong)（退火）溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)(wei)(wei)1093～1149℃。此時，合金耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕性能和抗(kang)高溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)持(chi)久(jiu)性能最好。但(dan)是(shi)，為(wei)(wei)(wei)了得到高強度(du)(du)、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)綜合性能，對于(yu)室溫(wen)(wen)和較低溫(wen)(wen)度(du)(du)使用的(de)(de)Inconel 600合金還是(shi)以(yi)選(xuan)(xuan)中具有微細晶粒的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)工藝為(wei)(wei)(wei)好，一般選(xuan)(xuan)用較低的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)溫(wen)(wen)度(du)(du)。為(wei)(wei)(wei)了提高此合金的(de)(de)耐(nai)高溫(wen)(wen)耐(nai)高壓水(shui)的(de)(de)氯化物(wu)(wu)以(yi)及苛性應(ying)力腐(fu)(fu)蝕性能，目前(qian)建議在固溶(rong)(rong)(rong)處理(li)后再進(jin)行700～750℃、15h左右的(de)(de)時效處理(li)（即脫敏處理(li)）。為(wei)(wei)(wei)了消(xiao)除殘余應(ying)力，則(ze)以(yi)在870℃左右加熱(re)(re)為(wei)(wei)(wei)宜。
七、應用
此合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)有強(qiang)韌、耐蝕(shi)的(de)(de)綜合(he)(he)(he)性能(neng)，廣泛用(yong)于化(hua)學(xue)、石化(hua)等工業中。例如(ru)用(yong)于制造加(jia)熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸(zheng)(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾釜(fu)、蒸(zheng)(zheng)餾塔、脂肪(fang)酸處(chu)(chu)理(li)用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)(chu)理(li)松香亭酸用(yong)設備等。由于合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)高溫(wen)(wen)下還具(ju)有高強(qiang)度和良(liang)好的(de)(de)抗氧化(hua)性，因(yin)(yin)而還可用(yong)于熱處(chu)(chu)理(li)工業，制造各種結構件。在(zai)核(he)(he)動力工業中，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)耐高溫(wen)(wen)耐高壓(ya)水的(de)(de)腐蝕(shi)性能(neng)，因(yin)(yin)此它也是用(yong)于壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)(he)電廠的(de)(de)重要結構材(cai)料，當用(yong)于蒸(zheng)(zheng)發器(qi)傳熱管(guan)時，管(guan)材(cai)生產不(bu)僅需固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)且需進行中溫(wen)(wen)脫敏處(chu)(chu)理(li)且U型管(guan)小R段尚未消除殘(can)余應力。此合(he)(he)(he)金(jin)還可用(yong)于壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)(he)反(fan)應堆(dui)(dui)容器(qi)上(shang)的(de)(de)封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的(de)(de)穿透件。
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