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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(hua)學成分(fen)

二(er)、力學性能

 Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)室溫(wen)和低(di)溫(wen)力學(xue)性(xing)能(neng)（包括(kuo)沖擊(ji)、疲勞、硬度等）與一(yi)般Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼相近，具有良(liang)好的(de)(de)強度和塑、韌性(xing)的(de)(de)配合(he)。此合(he)金(jin)的(de)(de)高溫(wen)力學(xue)性(xing)能(neng)（包括(kuo)瞬時、蠕變和持久）則顯優于(yu)鎳含量(liang)低(di)的(de)(de)一(yi)般奧(ao)氏體不銹鋼，可以允許(xu)在(zai)承受載荷的(de)(de)條件下(xia)，在(zai)600～650℃長期使(shi)用(yong)。試(shi)驗還(huan)表明在(zai)600℃長期使(shi)用(yong)后，此合(he)金(jin)無(wu)脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的(de)室溫(wen)力學性能

  2. Inconel 600 合金(jin)的(de)沖擊性能（V型夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合金(jin)的低溫沖(chong)擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金(jin)棒(bang)材的室溫沖(chong)擊(ji)性能

 5. Inconel 600 合(he)金的高溫(wen)沖擊性能（夏比(bi)V型試樣）

三、耐蝕性(xing)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(fu)蝕速率

     b.   Inconel 600 合(he)金在鹽酸中的(de)腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕(shi)

  試驗表明，在(zai)(zai)較低(di)溫度(du)(du)(du)(du)下，碳(tan)在(zai)(zai)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)固(gu)(gu)溶度(du)(du)(du)(du)是很低(di)的(de)(de)，當溫度(du)(du)(du)(du)低(di)到(dao)(dao)650℃時(shi)(shi)(shi)，碳(tan)的(de)(de)固(gu)(gu)溶度(du)(du)(du)(du)低(di)于(yu)0.01%。因此(ci)(ci)(ci)，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)若經550～850℃中(zhong)溫敏(min)(min)(min)化(hua)處(chu)理(li)，由(you)于(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化(hua)物沿晶界(jie)(jie)沉淀(dian)，會產生(sheng)貧鉻區，從而使Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)一(yi)(yi)些(xie)介(jie)質中(zhong)具有(you)晶間腐(fu)蝕傾(qing)向(xiang)。一(yi)(yi)般說來Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)晶間腐(fu)蝕傾(qing)向(xiang)要高(gao)于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)研究表明，Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)經1100℃水(shui)冷固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后(hou)，在(zai)(zai)經700℃敏(min)(min)(min)化(hua)（時(shi)(shi)(shi)效）時(shi)(shi)(shi)間的(de)(de)增(zeng)長，晶界(jie)(jie)鉻濃度(du)(du)(du)(du)有(you)明顯的(de)(de)不同：敏(min)(min)(min)化(hua) 5小時(shi)(shi)(shi),晶界(jie)(jie)鉻濃度(du)(du)(du)(du)會從原有(you)15%降(jiang)(jiang)到(dao)(dao)6%，敏(min)(min)(min)化(hua)10h后(hou)降(jiang)(jiang)低(di)到(dao)(dao)了4%，但隨著敏(min)(min)(min)化(hua)時(shi)(shi)(shi)間的(de)(de)增(zeng)長，當達到(dao)(dao)100h時(shi)(shi)(shi)，晶界(jie)(jie)濃度(du)(du)(du)(du)則可高(gao)達12%以(yi)上(shang)。據此(ci)(ci)(ci)提出了鎳鉻合(he)(he)(he)金(jin)固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)后(hou)再經700℃的(de)(de)適宜時(shi)(shi)(shi)間保溫的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效處(chu)理(li)以(yi)防(fang)止晶間腐(fu)蝕和晶間應力腐(fu)蝕的(de)(de)熱處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)。此(ci)(ci)(ci)工(gong)(gong)藝(yi)早已(yi)在(zai)(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆(dui)蒸發器傳(chuan)熱管(guan)生(sheng)產中(zhong)采用(yong)已(yi)推廣用(yong)于(yu)同一(yi)(yi)用(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)(de)生(sheng)產，此(ci)(ci)(ci)工(gong)(gong)藝(yi)稱為脫(tuo)敏(min)(min)(min)處(chu)理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國(guo)內外的(de)(de)(de)大(da)量(liang)實(shi)驗(yan)室(shi)實(shi)驗(yan)曾(ceng)已證實(shi)，無(wu)論(lun)是在高(gao)(gao)(gao)濃度氯化物中，還是在含(han)(han)有(you)OH﹣的(de)(de)(de)苛性(xing)(xing)溶液中，無(wu)論(lun)是在含(han)(han)微(wei)量(liang)氯化物和氧的(de)(de)(de)熱水(shui)(shui)以及高(gao)(gao)(gao)溫水(shui)(shui)中，鎳對提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)都是有(you)效的(de)(de)(de)。因(yin)此普遍(bian)認(ren)為含(han)(han)有(you)很高(gao)(gao)(gao)鎳含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)Inconel600合(he)金(jin)具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。但在實(shi)際使用中，特別是在壓水(shui)(shui)堆蒸發器傳熱管(guan)工作條件下又(you)發現Inconel600合(he)金(jin)對應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)不(bu)僅(jin)不(bu)免疫，而且還具有(you)相當(dang)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)，甚至在高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓純水(shui)(shui)中也不(bu)例外。研(yan)究指出(chu)Inconel600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)這(zhe)些晶間(jian)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)可(ke)以通過進(jin)行

時效（脫敏）處理來(lai)加以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由于Inconel600合金(jin)鉻(ge)含量(liang)低且不含鉬(mu)，因此(ci)，此(ci)合金(jin)不能(neng)用于耐點(dian)蝕(shi)和(he)易引起(qi)點(dian)蝕(shi)的環境中。例如Inconel600合金(jin)在流動的海(hai)水(shui)和(he)海(hai)水(shui)噴淋(lin)條件(jian)下耐蝕(shi)性(xing)良好，但(dan)在靜止海(hai)水(shui)中，此(ci)合金(jin)便會由于點(dian)蝕(shi)的產生而遭到破(po)壞。

四、焊(han)接性能

Inconel 600合金(jin)焊(han)(han)(han)接(jie)性能良好(hao)。它可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)(han)接(jie)方法進(jin)行同材和(he)(he)異材焊(han)(han)(han)接(jie)。對于(yu)氣體保護金(jin)屬弧焊(han)(han)(han)接(jie)，可(ke)采(cai)用(yong)Inconel 182和(he)(he)132焊(han)(han)(han)條。對于(yu)MIG和(he)(he)TIG焊(han)(han)(han)接(jie)，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)(han)絲(si)。

五、冷(leng)熱加工及成型性能

 Inconel 600合金正(zheng)常的(de)熱(re)(re)加工溫度(du)為(wei)871～1232℃，大變形量(liang)時(shi)，適宜溫度(du)在1038～1232℃之間，小(xiao)變形量(liang)適宜溫度(du)≥871℃。由于(yu)此(ci)(ci)合金在650～871℃間有(you)一熱(re)(re)脆區，故熱(re)(re)加工要(yao)避開此(ci)(ci)區間。此(ci)(ci)合金冷(leng)加工性(xing)能與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相近(jin)。但(dan)冷(leng)加工硬化速(su)度(du)要(yao)比不(bu)銹鋼低。由于(yu)Inconel 600合金冷(leng)、熱(re)(re)加工性(xing)能均佳，因(yin)此(ci)(ci)，合金的(de)冷(leng)熱(re)(re)成(cheng)型性(xing)也(ye)很好，不(bu)會(hui)有(you)任何(he)困難。

六(liu)、熱(re)處理

為(wei)了(le)(le)使(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解以(yi)得到(dao)最佳的(de)(de)(de)固溶(rong)效果，Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)（退(tui)火(huo)）溫(wen)度(du)一般(ban)為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)全面腐(fu)蝕性能(neng)(neng)和抗(kang)高(gao)溫(wen)蠕變、耐(nai)持久性能(neng)(neng)最好。但(dan)是(shi)，為(wei)了(le)(le)得到(dao)高(gao)強度(du)、耐(nai)疲(pi)勞(lao)、耐(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性能(neng)(neng)，對于室溫(wen)和較低溫(wen)度(du)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)還是(shi)以(yi)選(xuan)(xuan)中(zhong)具有微細晶粒的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)工藝為(wei)好，一般(ban)選(xuan)(xuan)用(yong)較低的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)。為(wei)了(le)(le)提高(gao)此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)高(gao)壓水的(de)(de)(de)氯化(hua)物(wu)以(yi)及苛性應力腐(fu)蝕性能(neng)(neng)，目前(qian)建(jian)議在固溶(rong)處(chu)理(li)后再進行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)(de)(de)時效處(chu)理(li)（即脫敏處(chu)理(li)）。為(wei)了(le)(le)消除(chu)殘(can)余(yu)應力，則(ze)以(yi)在870℃左(zuo)右加(jia)熱為(wei)宜(yi)。

七、應用

  此(ci)(ci)合(he)金具(ju)(ju)有強(qiang)韌、耐蝕的(de)(de)(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)，廣泛用于化(hua)學、石化(hua)等工業(ye)中(zhong)。例如用于制造加熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸發(fa)(fa)器(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂肪(fang)酸處理(li)用冷凝器(qi)、處理(li)松香(xiang)亭酸用設備等。由于合(he)金在高溫下(xia)還(huan)具(ju)(ju)有高強(qiang)度和良好的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)，因(yin)(yin)而(er)還(huan)可用于熱處理(li)工業(ye)，制造各種(zhong)結(jie)構件(jian)。在核動力工業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)金具(ju)(ju)有良好的(de)(de)(de)耐高溫耐高壓水的(de)(de)(de)腐蝕性(xing)能(neng)，因(yin)(yin)此(ci)(ci)它(ta)也是用于壓水堆(dui)核電廠的(de)(de)(de)重要結(jie)構材料，當(dang)用于蒸發(fa)(fa)器(qi)傳熱管時，管材生(sheng)產不(bu)僅需固溶處理(li)且(qie)需進行(xing)中(zhong)溫脫敏處理(li)且(qie)U型管小(xiao)R段尚(shang)未消除殘余(yu)應力。此(ci)(ci)合(he)金還(huan)可用于壓水堆(dui)核反應堆(dui)容器(qi)上的(de)(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)(de)穿透件(jian)。