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NS 312 (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(hua)學成分

二、力學(xue)性能

 Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)室(shi)溫(wen)和(he)(he)低溫(wen)力學性能（包(bao)括(kuo)(kuo)沖擊、疲勞、硬度(du)等(deng)）與一般Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼相近(jin)，具有良好的(de)(de)強度(du)和(he)(he)塑、韌性的(de)(de)配(pei)合(he)。此合(he)金(jin)的(de)(de)高溫(wen)力學性能（包(bao)括(kuo)(kuo)瞬時、蠕變和(he)(he)持久）則(ze)顯優于鎳含量低的(de)(de)一般奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼，可以允許(xu)在(zai)承受載荷(he)的(de)(de)條件下(xia)，在(zai)600～650℃長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)。試驗還表明在(zai)600℃長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)后，此合(he)金(jin)無脆化(hua)傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合金的室溫力學性能

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

 3.  Inconel 600 合(he)金的(de)低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒(bang)材的室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合(he)金(jin)的高(gao)溫沖擊性能（夏比(bi)V型試樣）

三(san)、耐蝕性能

   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)金在硫酸(suan)中的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合金(jin)在鹽(yan)酸中的(de)腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕

  試驗表明，在(zai)較低(di)溫(wen)度(du)下(xia)，碳(tan)在(zai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)固溶(rong)度(du)是很低(di)的(de)(de)，當溫(wen)度(du)低(di)到(dao)650℃時(shi)，碳(tan)的(de)(de)固溶(rong)度(du)低(di)于0.01%。因此(ci)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)若經550～850℃中(zhong)溫(wen)敏(min)(min)化處(chu)理，由于Cr23C6和Cr7C3等碳(tan)化物沿晶(jing)界(jie)(jie)沉淀，會產生(sheng)貧鉻(ge)(ge)區，從(cong)而使Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)一(yi)些介(jie)質中(zhong)具有(you)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向。一(yi)般說來(lai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀80年代(dai)初的(de)(de)研究表明，Inconel600合(he)(he)金(jin)(jin)經1100℃水冷固溶(rong)處(chu)理后(hou)(hou)，在(zai)經700℃敏(min)(min)化（時(shi)效(xiao)）時(shi)間的(de)(de)增長(chang)，晶(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度(du)有(you)明顯的(de)(de)不同：敏(min)(min)化 5小時(shi),晶(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)(ge)濃(nong)度(du)會從(cong)原有(you)15%降(jiang)到(dao)6%，敏(min)(min)化10h后(hou)(hou)降(jiang)低(di)到(dao)了4%，但隨(sui)著(zhu)敏(min)(min)化時(shi)間的(de)(de)增長(chang)，當達(da)到(dao)100h時(shi)，晶(jing)界(jie)(jie)濃(nong)度(du)則可高達(da)12%以(yi)上。據此(ci)提出了鎳鉻(ge)(ge)合(he)(he)金(jin)(jin)固溶(rong)處(chu)理后(hou)(hou)再經700℃的(de)(de)適宜時(shi)間保溫(wen)的(de)(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理以(yi)防止晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)和晶(jing)間應力腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)熱處(chu)理工藝(yi)。此(ci)工藝(yi)早已(yi)在(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱管(guan)生(sheng)產中(zhong)采(cai)用已(yi)推廣用于同一(yi)用途(tu)的(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)(de)生(sheng)產，此(ci)工藝(yi)稱為脫(tuo)敏(min)(min)處(chu)理（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國(guo)內外(wai)的(de)(de)(de)大(da)量實驗(yan)室實驗(yan)曾已(yi)證實，無(wu)論是在(zai)(zai)高(gao)濃度氯化(hua)(hua)物中(zhong)，還(huan)是在(zai)(zai)含有OH﹣的(de)(de)(de)苛性溶液中(zhong)，無(wu)論是在(zai)(zai)含微(wei)量氯化(hua)(hua)物和氧的(de)(de)(de)熱水(shui)以及(ji)高(gao)溫水(shui)中(zhong)，鎳對提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性能都是有效的(de)(de)(de)。因此普遍認為含有很高(gao)鎳含量的(de)(de)(de)Inconel600合(he)金(jin)(jin)具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性能。但在(zai)(zai)實際使用中(zhong)，特(te)別(bie)是在(zai)(zai)壓水(shui)堆蒸發器(qi)傳熱管工作(zuo)條件(jian)下又發現Inconel600合(he)金(jin)(jin)對應(ying)力腐蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免疫，而且(qie)還(huan)具(ju)有相當高(gao)的(de)(de)(de)敏感性，甚至在(zai)(zai)高(gao)溫高(gao)壓純水(shui)中(zhong)也不(bu)例外(wai)。研究指出Inconel600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)這些晶間應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感性可以通過(guo)進(jin)行時(shi)效（脫敏）處理來(lai)加以抑制。

  4. 點蝕

 由(you)于(yu)(yu)Inconel600合金鉻含(han)量低且不(bu)含(han)鉬，因(yin)此，此合金不(bu)能用于(yu)(yu)耐點蝕和(he)易引(yin)起點蝕的(de)環境中(zhong)。例(li)如(ru)Inconel600合金在(zai)流動的(de)海(hai)水(shui)和(he)海(hai)水(shui)噴淋條件下耐蝕性良(liang)好(hao)，但(dan)在(zai)靜(jing)止(zhi)海(hai)水(shui)中(zhong)，此合金便(bian)會由(you)于(yu)(yu)點蝕的(de)產生而(er)遭(zao)到破壞(huai)。

四、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良好(hao)。它可以采用(yong)(yong)常用(yong)(yong)的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和(he)(he)(he)異(yi)材焊(han)(han)接(jie)。對于(yu)氣體(ti)保護金屬弧焊(han)(han)接(jie)，可采用(yong)(yong)Inconel 182和(he)(he)(he)132焊(han)(han)條。對于(yu)MIG和(he)(he)(he)TIG焊(han)(han)接(jie)，則(ze)可用(yong)(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷熱加(jia)工及(ji)成(cheng)型(xing)性能(neng)

 Inconel 600合金(jin)正常的熱加工(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變形量時，適(shi)(shi)宜(yi)溫度在1038～1232℃之間，小變形量適(shi)(shi)宜(yi)溫度≥871℃。由于此合金(jin)在650～871℃間有一熱脆(cui)區，故熱加工(gong)要避開此區間。此合金(jin)冷(leng)加工(gong)性能與Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)近(jin)。但冷(leng)加工(gong)硬化(hua)速度要比不銹(xiu)鋼(gang)低。由于Inconel 600合金(jin)冷(leng)、熱加工(gong)性能均(jun)佳，因此，合金(jin)的冷(leng)熱成型性也(ye)很好，不會(hui)有任何(he)困難。

六(liu)、熱處理(li)

為(wei)了使合(he)(he)金(jin)中(zhong)碳化(hua)物溶(rong)解(jie)以得到(dao)最佳(jia)的(de)(de)固(gu)溶(rong)效果，Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)固(gu)溶(rong)（退火）溫度一(yi)(yi)般為(wei)1093～1149℃。此(ci)時，合(he)(he)金(jin)耐全面(mian)腐(fu)蝕性(xing)能和抗高(gao)溫蠕變(bian)、耐持久性(xing)能最好。但是，為(wei)了得到(dao)高(gao)強度、耐疲勞、耐腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)能，對于室溫和較低溫度使用(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)還是以選(xuan)中(zhong)具有微(wei)細晶粒(li)的(de)(de)熱處(chu)理(li)工藝為(wei)好，一(yi)(yi)般選(xuan)用(yong)較低的(de)(de)熱處(chu)理(li)溫度。為(wei)了提高(gao)此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐高(gao)溫耐高(gao)壓水的(de)(de)氯化(hua)物以及苛性(xing)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，目前建(jian)議在固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)后再進行700～750℃、15h左(zuo)右的(de)(de)時效處(chu)理(li)（即脫敏處(chu)理(li)）。為(wei)了消除殘余(yu)應力(li)，則以在870℃左(zuo)右加熱為(wei)宜。

七、應用

  此合(he)金(jin)具有強韌(ren)、耐蝕的綜合(he)性(xing)能，廣(guang)泛用(yong)于(yu)化(hua)學、石(shi)化(hua)等(deng)工(gong)業中(zhong)。例如(ru)用(yong)于(yu)制造加熱(re)(re)器(qi)、換(huan)熱(re)(re)器(qi)、蒸(zheng)發器(qi)、蒸(zheng)餾釜、蒸(zheng)餾塔(ta)、脂肪酸(suan)處(chu)理(li)用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)理(li)松(song)香亭酸(suan)用(yong)設備(bei)等(deng)。由于(yu)合(he)金(jin)在高溫下還(huan)具有高強度和良好的抗氧化(hua)性(xing)，因而還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)熱(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)業，制造各(ge)種(zhong)結構件(jian)。在核(he)動力工(gong)業中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)具有良好的耐高溫耐高壓水(shui)的腐蝕性(xing)能，因此它也是用(yong)于(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)電廠的重要結構材料，當(dang)用(yong)于(yu)蒸(zheng)發器(qi)傳熱(re)(re)管(guan)時，管(guan)材生產不僅需固溶(rong)處(chu)理(li)且(qie)需進行中(zhong)溫脫(tuo)敏處(chu)理(li)且(qie)U型管(guan)小R段尚未(wei)消除殘(can)余應力。此合(he)金(jin)還(huan)可(ke)用(yong)于(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)反應堆(dui)容器(qi)上(shang)的封頭(tou)和底封頭(tou)的穿(chuan)透件(jian)。