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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、化學成分(fen)

二、力學性能

 Inconel 600合金的(de)(de)室溫和低(di)溫力學性(xing)能（包括沖擊、疲勞、硬度等）與一般Cr-Ni奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相近，具(ju)有良(liang)好的(de)(de)強度和塑、韌(ren)性(xing)的(de)(de)配合。此合金的(de)(de)高(gao)溫力學性(xing)能（包括瞬時(shi)、蠕變和持久）則顯優于鎳(nie)含(han)量(liang)低(di)的(de)(de)一般奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，可以(yi)允許在承受載(zai)荷的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，在600～650℃長期(qi)使(shi)用(yong)。試(shi)驗還表明在600℃長期(qi)使(shi)用(yong)后(hou)，此合金無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金(jin)的室溫力學性(xing)能

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

 3.  Inconel 600 合金的(de)低溫沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材(cai)的(de)室溫沖擊性能

 5. Inconel 600 合金的高溫沖擊性能（夏比V型試樣）

三、耐(nai)蝕性能

   1. 全面腐蝕(shi)

  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(jin)在硫酸中的腐蝕速(su)率(lv)

     b.   Inconel 600 合(he)金在(zai)鹽酸中的腐蝕(shi)速(su)率

   2. 晶(jing)間腐蝕

  試驗(yan)表(biao)明，在較低(di)溫度下(xia)，碳(tan)在Inconel 600合(he)金(jin)(jin)中固(gu)溶度是很低(di)的(de)(de)，當(dang)溫度低(di)到650℃時(shi)，碳(tan)的(de)(de)固(gu)溶度低(di)于(yu)0.01%。因此(ci)(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)若經550～850℃中溫敏(min)(min)化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)，由于(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳(tan)化(hua)物沿晶界(jie)沉淀，會(hui)產生(sheng)貧鉻區(qu)，從而(er)使Inconel 600合(he)金(jin)(jin)在一(yi)(yi)些(xie)介質(zhi)中具有晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向(xiang)。一(yi)(yi)般(ban)說來(lai)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向(xiang)要高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹(xiu)鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)研(yan)究表(biao)明，Inconel600合(he)金(jin)(jin)經1100℃水冷固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后，在經700℃敏(min)(min)化(hua)（時(shi)效(xiao)）時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)長，晶界(jie)鉻濃(nong)度有明顯的(de)(de)不同(tong)：敏(min)(min)化(hua) 5小時(shi),晶界(jie)鉻濃(nong)度會(hui)從原有15%降到6%，敏(min)(min)化(hua)10h后降低(di)到了4%，但隨著敏(min)(min)化(hua)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)長，當(dang)達(da)到100h時(shi)，晶界(jie)濃(nong)度則可(ke)高達(da)12%以上。據(ju)此(ci)(ci)提出了鎳鉻合(he)金(jin)(jin)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后再經700℃的(de)(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)保溫的(de)(de)時(shi)效(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)以防止晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)和(he)晶間(jian)(jian)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)。此(ci)(ci)工藝(yi)早已(yi)在Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳熱管生(sheng)產中采(cai)用(yong)已(yi)推廣用(yong)于(yu)同(tong)一(yi)(yi)用(yong)途的(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)生(sheng)產，此(ci)(ci)工藝(yi)稱為脫(tuo)敏(min)(min)處(chu)(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國(guo)內外的(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已證(zheng)實(shi)，無論(lun)是在(zai)(zai)高濃度氯化(hua)物中(zhong)(zhong)(zhong)，還是在(zai)(zai)含有OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)，無論(lun)是在(zai)(zai)含微量(liang)氯化(hua)物和氧的(de)熱(re)(re)水(shui)以(yi)及高溫水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)，鎳(nie)對(dui)(dui)提(ti)高Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)耐(nai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能都是有效的(de)。因此普遍認(ren)為含有很高鎳(nie)含量(liang)的(de)Inconel600合(he)金具有優(you)良的(de)耐(nai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能。但在(zai)(zai)實(shi)際使(shi)用中(zhong)(zhong)(zhong)，特別是在(zai)(zai)壓(ya)水(shui)堆蒸發器傳熱(re)(re)管(guan)工作條件(jian)下又發現(xian)Inconel600合(he)金對(dui)(dui)應(ying)力(li)腐蝕(shi)不(bu)僅不(bu)免疫(yi)，而且(qie)還具有相當高的(de)敏(min)感(gan)性(xing)，甚至在(zai)(zai)高溫高壓(ya)純(chun)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)也(ye)不(bu)例外。研究指出(chu)Inconel600合(he)金的(de)這些晶間應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)可以(yi)通過進行時效（脫敏(min)）處理來加以抑制。

  4. 點蝕

 由于(yu)Inconel600合金(jin)(jin)鉻含(han)量低且不含(han)鉬(mu)，因此(ci)，此(ci)合金(jin)(jin)不能用于(yu)耐點(dian)蝕(shi)(shi)和易引起點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)環境中。例如Inconel600合金(jin)(jin)在(zai)流動的(de)(de)海(hai)水(shui)和海(hai)水(shui)噴淋條件下(xia)耐蝕(shi)(shi)性良好，但在(zai)靜止海(hai)水(shui)中，此(ci)合金(jin)(jin)便(bian)會由于(yu)點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)產生而(er)遭到破壞。

四(si)、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)接(jie)性(xing)能良好。它可(ke)以采用(yong)常用(yong)的焊(han)接(jie)方法進行同材(cai)和(he)異材(cai)焊(han)接(jie)。對于(yu)氣體(ti)保護金屬弧焊(han)接(jie)，可(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)條。對于(yu)MIG和(he)TIG焊(han)接(jie)，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)絲。

五、冷熱加工及成(cheng)型性能(neng)

 Inconel 600合(he)(he)(he)金正常的(de)熱(re)加(jia)工(gong)溫度為871～1232℃，大(da)變形量時，適宜溫度在(zai)1038～1232℃之間(jian)，小變形量適宜溫度≥871℃。由(you)于(yu)此(ci)(ci)合(he)(he)(he)金在(zai)650～871℃間(jian)有一熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)工(gong)要避開此(ci)(ci)區間(jian)。此(ci)(ci)合(he)(he)(he)金冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)性(xing)能與(yu)Cr-Ni奧氏體不(bu)(bu)銹鋼相近。但冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)硬化速度要比不(bu)(bu)銹鋼低。由(you)于(yu)Inconel 600合(he)(he)(he)金冷(leng)(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)能均佳，因此(ci)(ci)，合(he)(he)(he)金的(de)冷(leng)(leng)熱(re)成型(xing)性(xing)也很好，不(bu)(bu)會有任何困難。

六、熱(re)處理

為(wei)了使合(he)金(jin)中碳化物溶(rong)(rong)解以得(de)到最佳(jia)的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)效(xiao)果，Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)（退火）溫(wen)度一般為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)耐(nai)(nai)全面腐(fu)(fu)蝕性能(neng)和抗高溫(wen)蠕(ru)變、耐(nai)(nai)持久性能(neng)最好。但是(shi)，為(wei)了得(de)到高強度、耐(nai)(nai)疲勞(lao)、耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)性能(neng)，對于室溫(wen)和較低溫(wen)度使用(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)金(jin)還是(shi)以選(xuan)中具有(you)微細晶(jing)粒的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝為(wei)好，一般選(xuan)用(yong)較低的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)溫(wen)度。為(wei)了提(ti)高此合(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)耐(nai)(nai)高壓水(shui)的(de)(de)氯化物以及苛性應力腐(fu)(fu)蝕性能(neng)，目前(qian)建議(yi)在固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)后再(zai)進行(xing)700～750℃、15h左右(you)的(de)(de)時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)（即脫敏處(chu)(chu)理(li)）。為(wei)了消除殘余應力，則以在870℃左右(you)加熱(re)為(wei)宜(yi)。

七、應(ying)用

  此(ci)合金(jin)(jin)具有強(qiang)韌、耐蝕(shi)的(de)(de)(de)綜合性(xing)(xing)能，廣泛(fan)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)化(hua)(hua)學、石化(hua)(hua)等(deng)工(gong)(gong)業(ye)中(zhong)。例(li)如用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造加熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、換熱(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔、脂肪酸處(chu)理用(yong)(yong)(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)(qi)、處(chu)理松香(xiang)亭(ting)酸用(yong)(yong)(yong)(yong)設備等(deng)。由于(yu)合金(jin)(jin)在(zai)(zai)高溫下還具有高強(qiang)度和良好的(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)，因而還可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理工(gong)(gong)業(ye)，制(zhi)造各(ge)種(zhong)結構件(jian)(jian)。在(zai)(zai)核動力(li)工(gong)(gong)業(ye)中(zhong)，Inconel 600合金(jin)(jin)具有良好的(de)(de)(de)耐高溫耐高壓水的(de)(de)(de)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能，因此(ci)它也是用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)壓水堆(dui)(dui)核電(dian)廠的(de)(de)(de)重要結構材料，當用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)(qi)(qi)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)管時(shi)，管材生產不僅需(xu)固溶(rong)處(chu)理且(qie)需(xu)進行(xing)中(zhong)溫脫(tuo)敏處(chu)理且(qie)U型管小R段尚未消除殘余應力(li)。此(ci)合金(jin)(jin)還可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)壓水堆(dui)(dui)核反應堆(dui)(dui)容器(qi)(qi)(qi)上的(de)(de)(de)封(feng)頭和底封(feng)頭的(de)(de)(de)穿透(tou)件(jian)(jian)。