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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(xue)成(cheng)分(fen)

二、力學(xue)性能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)室溫(wen)和低(di)溫(wen)力學性(xing)(xing)能（包(bao)括(kuo)沖擊、疲勞(lao)、硬度(du)等）與一(yi)般Cr-Ni奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼相近，具有良好(hao)的(de)(de)(de)強度(du)和塑、韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)配合(he)(he)。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)高溫(wen)力學性(xing)(xing)能（包(bao)括(kuo)瞬時、蠕變和持久(jiu)）則顯優于鎳含量低(di)的(de)(de)(de)一(yi)般奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼，可(ke)以(yi)允許在承受載荷的(de)(de)(de)條(tiao)件下，在600～650℃長期使(shi)用。試驗(yan)還表明在600℃長期使(shi)用后，此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)無(wu)脆(cui)化傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合金的室溫(wen)力學性能

  2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊性能（V型夏比試(shi)樣(yang)）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒材(cai)的室溫沖擊性(xing)能(neng)

 5. Inconel 600 合金(jin)的高溫沖擊性(xing)能(neng)（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(zai)硫酸中的(de)腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金(jin)在鹽(yan)酸中(zhong)的腐蝕(shi)速(su)率

   2. 晶(jing)間腐蝕

  試驗(yan)表明(ming)，在(zai)較(jiao)低(di)溫度(du)下(xia)，碳(tan)在(zai)Inconel 600合(he)(he)金中固(gu)溶(rong)(rong)度(du)是很低(di)的(de)(de)(de)，當溫度(du)低(di)到650℃時，碳(tan)的(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)低(di)于(yu)(yu)0.01%。因(yin)此，Inconel 600合(he)(he)金若經(jing)550～850℃中溫敏(min)化(hua)(hua)處理(li)(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化(hua)(hua)物沿晶(jing)(jing)界(jie)沉淀，會產(chan)生(sheng)貧鉻區，從(cong)而使(shi)Inconel 600合(he)(he)金在(zai)一(yi)些介(jie)質中具有(you)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向(xiang)(xiang)。一(yi)般說(shuo)來Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向(xiang)(xiang)要高(gao)于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初(chu)的(de)(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合(he)(he)金經(jing)1100℃水冷固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)后(hou)，在(zai)經(jing)700℃敏(min)化(hua)(hua)（時效）時間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)度(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)不同：敏(min)化(hua)(hua) 5小時,晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)度(du)會從(cong)原有(you)15%降(jiang)到6%，敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)到了(le)4%，但隨著敏(min)化(hua)(hua)時間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)增長(chang)，當達(da)到100h時，晶(jing)(jing)界(jie)濃(nong)度(du)則(ze)可高(gao)達(da)12%以上。據此提出了(le)鎳鉻合(he)(he)金固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)(de)適宜(yi)時間(jian)(jian)(jian)(jian)保溫的(de)(de)(de)時效處理(li)(li)以防止(zhi)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)和晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)(jian)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)(li)工藝。此工藝早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱(re)管生(sheng)產(chan)中采用已(yi)推廣用于(yu)(yu)同一(yi)用途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱(re)管的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)，此工藝稱為脫敏(min)處理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕(shi)

  國(guo)內(nei)外(wai)的大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi)，無(wu)論是(shi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)濃度氯化物中(zhong)(zhong)，還是(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的苛性(xing)(xing)溶(rong)液中(zhong)(zhong)，無(wu)論是(shi)在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化物和氧(yang)的熱水(shui)以及高(gao)(gao)溫(wen)水(shui)中(zhong)(zhong)，鎳對(dui)提(ti)高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的耐(nai)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)都是(shi)有(you)效的。因此(ci)普遍認為含(han)有(you)很高(gao)(gao)鎳含(han)量(liang)的Inconel600合金具有(you)優良(liang)的耐(nai)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。但在(zai)(zai)實(shi)際使用(yong)中(zhong)(zhong)，特別是(shi)在(zai)(zai)壓水(shui)堆蒸發(fa)器(qi)傳(chuan)熱管(guan)工作條件下(xia)又發(fa)現Inconel600合金對(dui)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)免疫，而且還具有(you)相當(dang)高(gao)(gao)的敏(min)感性(xing)(xing)，甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓純水(shui)中(zhong)(zhong)也不(bu)(bu)例外(wai)。研究指出Inconel600合金的這些晶間應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的敏(min)感性(xing)(xing)可以通過(guo)進行

時效（脫(tuo)敏）處理來加(jia)以(yi)抑制。

  4. 點蝕

 由(you)于Inconel600合金鉻含(han)量(liang)低(di)且不含(han)鉬，因(yin)此，此合金不能用于耐(nai)點蝕(shi)(shi)和易(yi)引起點蝕(shi)(shi)的環境中。例如Inconel600合金在流動的海(hai)水(shui)和海(hai)水(shui)噴淋(lin)條件下耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)良好，但在靜止海(hai)水(shui)中，此合金便會由(you)于點蝕(shi)(shi)的產(chan)生而遭到破(po)壞。

四、焊接性能

Inconel 600合金(jin)焊(han)接(jie)(jie)性能良(liang)好。它可(ke)以采(cai)用常用的焊(han)接(jie)(jie)方法進行同材和異材焊(han)接(jie)(jie)。對于(yu)(yu)氣體保護(hu)金(jin)屬弧焊(han)接(jie)(jie)，可(ke)采(cai)用Inconel 182和132焊(han)條。對于(yu)(yu)MIG和TIG焊(han)接(jie)(jie)，則可(ke)用Inconel 62焊(han)絲。

五、冷熱加工及成型性(xing)能

 Inconel 600合金正(zheng)常的(de)熱加(jia)工(gong)溫(wen)度(du)為871～1232℃，大變形(xing)量時(shi)，適(shi)(shi)宜(yi)溫(wen)度(du)在(zai)1038～1232℃之間(jian)(jian)，小變形(xing)量適(shi)(shi)宜(yi)溫(wen)度(du)≥871℃。由于此(ci)合金在(zai)650～871℃間(jian)(jian)有一熱脆區，故熱加(jia)工(gong)要(yao)避開此(ci)區間(jian)(jian)。此(ci)合金冷加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼相近。但(dan)冷加(jia)工(gong)硬化速(su)度(du)要(yao)比不(bu)銹鋼低。由于Inconel 600合金冷、熱加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)均佳，因此(ci)，合金的(de)冷熱成型性(xing)(xing)也(ye)很(hen)好，不(bu)會有任何困(kun)難。

六、熱(re)處理

為(wei)了(le)使合(he)金(jin)中(zhong)碳化物溶(rong)(rong)解以(yi)(yi)得到(dao)(dao)最(zui)佳的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)效果，Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)（退火）溫(wen)度一(yi)般為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)耐(nai)(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)能和(he)抗高(gao)溫(wen)蠕變、耐(nai)(nai)(nai)持久性(xing)能最(zui)好。但是(shi)，為(wei)了(le)得到(dao)(dao)高(gao)強度、耐(nai)(nai)(nai)疲勞、耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)綜合(he)性(xing)能，對于(yu)室溫(wen)和(he)較(jiao)低溫(wen)度使用(yong)的(de)(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)還是(shi)以(yi)(yi)選中(zhong)具有微細(xi)晶粒的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理工藝為(wei)好，一(yi)般選用(yong)較(jiao)低的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理溫(wen)度。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)此合(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)壓水的(de)(de)(de)氯化物以(yi)(yi)及苛性(xing)應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，目前建(jian)議在固溶(rong)(rong)處(chu)理后再進行700～750℃、15h左右(you)的(de)(de)(de)時效處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為(wei)了(le)消除殘(can)余應(ying)力(li)，則以(yi)(yi)在870℃左右(you)加熱(re)為(wei)宜。

七(qi)、應用

  此合(he)(he)金具有強韌(ren)、耐(nai)蝕(shi)的(de)(de)(de)綜(zong)合(he)(he)性能，廣泛用(yong)于(yu)(yu)化(hua)學、石化(hua)等工業(ye)中。例(li)如用(yong)于(yu)(yu)制(zhi)造(zao)加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)發器(qi)(qi)、蒸(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)餾(liu)塔、脂肪酸處理用(yong)冷凝器(qi)(qi)、處理松香亭酸用(yong)設備等。由于(yu)(yu)合(he)(he)金在(zai)高(gao)溫下(xia)還具有高(gao)強度(du)和良好(hao)的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性，因而還可(ke)用(yong)于(yu)(yu)熱(re)處理工業(ye)，制(zhi)造(zao)各種結構(gou)件。在(zai)核(he)動力工業(ye)中，Inconel 600合(he)(he)金具有良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫耐(nai)高(gao)壓(ya)水的(de)(de)(de)腐蝕(shi)性能，因此它(ta)也是用(yong)于(yu)(yu)壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)電(dian)廠(chang)的(de)(de)(de)重要結構(gou)材料，當用(yong)于(yu)(yu)蒸(zheng)發器(qi)(qi)傳(chuan)熱(re)管(guan)時，管(guan)材生產(chan)不僅需固溶處理且需進行中溫脫敏處理且U型管(guan)小(xiao)R段尚(shang)未(wei)消(xiao)除殘(can)余應(ying)力。此合(he)(he)金還可(ke)用(yong)于(yu)(yu)壓(ya)水堆(dui)(dui)核(he)反(fan)應(ying)堆(dui)(dui)容器(qi)(qi)上的(de)(de)(de)封頭(tou)和底封頭(tou)的(de)(de)(de)穿(chuan)透件。