inconel產(chan)品(pin)的(de)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)可(ke)(ke)以(yi)發(fa)生在酸性或(huo)熱(re)的(de)堿性溶液。通過這種機(ji)制可(ke)(ke)以(yi)預計的(de)虧損,并在設(she)計允許的(de)。inconel產(chan)品(pin)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率(lv)非常慢時(shi),該金屬是在被(bei)動狀態(tai),一般的(de)是耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性更好(hao)地較大的(de)鉻(ge)含量,但其他的(de)溶質可(ke)(ke)以(yi)是有害(hai)的(de)。
GH 3600 / Inconel 600 / N06600 / NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe
香蕉視頻app下載蘋果版: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、化學(xue)成分
Inconel 600 合金的化(hua)學成分 % | ||||||||||
牌號(hao) | 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 | ≤0.05 | 6~10 |
二、力學(xue)性能(neng)
Inconel 600合金的(de)(de)室溫(wen)和低溫(wen)力學性能(neng)(包括沖擊、疲勞(lao)、硬度等)與一般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼相(xiang)近(jin),具(ju)有良好的(de)(de)強度和塑、韌性的(de)(de)配合。此合金的(de)(de)高溫(wen)力學性能(neng)(包括瞬時、蠕變和持久)則顯優于鎳含量低的(de)(de)一般(ban)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼,可以允許在(zai)承受(shou)載荷(he)的(de)(de)條件下,在(zai)600~650℃長(chang)期使用(yong)。試(shi)驗還表(biao)明在(zai)600℃長(chang)期使用(yong)后,此合金無脆(cui)化(hua)傾向。
1. Inconel 600合金的(de)室溫力學性能
Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
材料品(pin)種及(ji)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 |
熱加工(gong)退火(huo)態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
熱加工態 | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
板材(cai):熱軋退火(huo)態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
熱軋態(tai) | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
薄(bo)板:冷(leng)軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
冷軋硬化態(tai) | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
帶(dai)材:冷(leng)軋退火(huo)態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
冷軋回火(huo)態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
管(guan)材:熱軋態(tai) | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
熱軋(ya)退(tui)火態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
冷拔(ba)退火態 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
絲材:冷(leng)拔退(tui)火(huo)態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
冷(leng)拔回火態 | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
彈簧(huang)回火態(tai) | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 |
2. Inconel 600 合金的(de)沖擊性能(V型夏比試樣(yang))
Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣) | ||||
試驗溫度/℃ | 沖擊(ji)功/J | |||
橫向 | 縱(zong)向 | 固溶態(tai) | 冷(leng)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 合金的低溫沖擊(ji)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(jin)棒材的室溫沖擊性能
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(de)高溫沖(chong)擊性能(夏(xia)比V型試(shi)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、耐蝕性能(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(liu)酸中的腐蝕速率
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(he)金(jin)在鹽酸中的(de)腐蝕速率
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. 晶間腐蝕
試(shi)驗表明,在(zai)(zai)較低溫(wen)度(du)(du)下,碳在(zai)(zai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)中(zhong)固溶度(du)(du)是(shi)很低的(de)(de)(de)(de),當(dang)溫(wen)度(du)(du)低到650℃時(shi)(shi),碳的(de)(de)(de)(de)固溶度(du)(du)低于0.01%。因此,Inconel 600合(he)(he)金(jin)若經(jing)(jing)550~850℃中(zhong)溫(wen)敏(min)化處(chu)理(li),由于Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳化物(wu)沿晶(jing)(jing)界(jie)沉淀,會產生貧鉻(ge)(ge)區,從(cong)而(er)使Inconel 600合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)一些介質中(zhong)具有晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一般說來(lai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要(yao)高于18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)(de)研(yan)究表明,Inconel600合(he)(he)金(jin)經(jing)(jing)1100℃水冷(leng)固溶處(chu)理(li)后(hou),在(zai)(zai)經(jing)(jing)700℃敏(min)化(時(shi)(shi)效)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)增長,晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)有明顯的(de)(de)(de)(de)不同:敏(min)化 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)濃度(du)(du)會從(cong)原(yuan)有15%降(jiang)到6%,敏(min)化10h后(hou)降(jiang)低到了(le)4%,但(dan)隨(sui)著(zhu)敏(min)化時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)增長,當(dang)達(da)到100h時(shi)(shi),晶(jing)(jing)界(jie)濃度(du)(du)則可(ke)高達(da)12%以上(shang)。據此提(ti)出(chu)了(le)鎳鉻(ge)(ge)合(he)(he)金(jin)固溶處(chu)理(li)后(hou)再(zai)經(jing)(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)適宜(yi)時(shi)(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效處(chu)理(li)以防止晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和晶(jing)(jing)間(jian)應力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)。此工(gong)(gong)藝(yi)早已在(zai)(zai)Inconel 600 壓(ya)水堆蒸(zheng)發器傳熱管生產中(zhong)采用(yong)已推廣(guang)用(yong)于同一用(yong)途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)(de)生產,此工(gong)(gong)藝(yi)稱為脫(tuo)敏(min)處(chu)理(li)(desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕
國內(nei)外的大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾(ceng)已(yi)證實(shi),無論是(shi)(shi)在(zai)高(gao)(gao)濃度氯化(hua)物中,還(huan)是(shi)(shi)在(zai)含有(you)(you)OH﹣的苛性(xing)(xing)溶液中,無論是(shi)(shi)在(zai)含微量(liang)氯化(hua)物和(he)氧的熱水(shui)(shui)以及高(gao)(gao)溫水(shui)(shui)中,鎳對提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的耐(nai)應力腐蝕(shi)性(xing)(xing)能都是(shi)(shi)有(you)(you)效的。因此普遍認(ren)為(wei)含有(you)(you)很高(gao)(gao)鎳含量(liang)的Inconel600合金具有(you)(you)優良的耐(nai)應力腐蝕(shi)性(xing)(xing)能。但在(zai)實(shi)際使用中,特別是(shi)(shi)在(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸發器傳熱管工作條件下又發現Inconel600合金對應力腐蝕(shi)不僅不免疫,而且(qie)還(huan)具有(you)(you)相當高(gao)(gao)的敏(min)(min)感性(xing)(xing),甚至(zhi)在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純(chun)水(shui)(shui)中也(ye)不例外。研究指出Inconel600合金的這些(xie)晶間應力腐蝕(shi)的敏(min)(min)感性(xing)(xing)可以通過進行(xing)時(shi)效(xiao)(脫敏)處理(li)來加(jia)以抑制。
4. 點(dian)蝕
由于(yu)(yu)Inconel600合金鉻含(han)量低且(qie)不含(han)鉬,因此(ci),此(ci)合金不能用于(yu)(yu)耐(nai)點蝕(shi)(shi)和(he)易引起(qi)點蝕(shi)(shi)的(de)環境中(zhong)。例如Inconel600合金在流動的(de)海(hai)水和(he)海(hai)水噴淋條件下耐(nai)蝕(shi)(shi)性良好,但在靜止海(hai)水中(zhong),此(ci)合金便會由于(yu)(yu)點蝕(shi)(shi)的(de)產生而遭到(dao)破(po)壞。
四、焊接性(xing)能
Inconel 600合(he)金焊(han)接(jie)性能良好(hao)。它(ta)可以采(cai)用常用的焊(han)接(jie)方法(fa)進行同材和(he)異材焊(han)接(jie)。對(dui)于(yu)氣體(ti)保護金屬弧焊(han)接(jie),可采(cai)用Inconel 182和(he)132焊(han)條。對(dui)于(yu)MIG和(he)TIG焊(han)接(jie),則可用Inconel 62焊(han)絲。
五、冷熱加工及成(cheng)型性能
Inconel 600合(he)金正常的(de)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)溫度(du)為871~1232℃,大變形(xing)量(liang)時(shi),適宜溫度(du)在1038~1232℃之(zhi)間,小變形(xing)量(liang)適宜溫度(du)≥871℃。由于此合(he)金在650~871℃間有一熱(re)(re)脆區(qu),故熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)要避開此區(qu)間。此合(he)金冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能(neng)與Cr-Ni奧氏體不銹鋼相近。但冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)硬化速度(du)要比不銹鋼低(di)。由于Inconel 600合(he)金冷(leng)、熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能(neng)均佳,因此,合(he)金的(de)冷(leng)熱(re)(re)成型(xing)性(xing)也很好(hao),不會有任何困(kun)難。
六、熱處理
為(wei)(wei)了(le)(le)使(shi)合金(jin)中碳(tan)化物(wu)(wu)溶解以得到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)固(gu)溶效果,Inconel 600合金(jin)的(de)(de)(de)固(gu)溶(退火)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)1093~1149℃。此時(shi),合金(jin)耐全面腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)和(he)抗高溫(wen)蠕變、耐持久性能(neng)最(zui)好。但是,為(wei)(wei)了(le)(le)得到(dao)高強(qiang)度(du)、耐疲(pi)勞、耐腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)綜合性能(neng),對于室溫(wen)和(he)較低(di)溫(wen)度(du)使(shi)用的(de)(de)(de)Inconel 600合金(jin)還(huan)是以選(xuan)中具有微(wei)細晶(jing)粒的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理工藝為(wei)(wei)好,一(yi)般選(xuan)用較低(di)的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)。為(wei)(wei)了(le)(le)提高此合金(jin)的(de)(de)(de)耐高溫(wen)耐高壓(ya)水的(de)(de)(de)氯化物(wu)(wu)以及(ji)苛(ke)性應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng),目前(qian)建議在固(gu)溶處(chu)(chu)理后再進行700~750℃、15h左右的(de)(de)(de)時(shi)效處(chu)(chu)理(即脫敏處(chu)(chu)理)。為(wei)(wei)了(le)(le)消除殘余(yu)應力(li),則以在870℃左右加熱為(wei)(wei)宜。
七、應用
此(ci)合(he)(he)金(jin)具有強(qiang)韌、耐蝕的(de)綜合(he)(he)性能,廣泛用(yong)于(yu)(yu)(yu)化(hua)學、石(shi)化(hua)等(deng)工業(ye)中。例如用(yong)于(yu)(yu)(yu)制造(zao)加熱器、換熱器、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器、蒸(zheng)(zheng)餾釜、蒸(zheng)(zheng)餾塔、脂(zhi)肪酸(suan)處(chu)(chu)理(li)(li)用(yong)冷凝器、處(chu)(chu)理(li)(li)松(song)香亭酸(suan)用(yong)設備等(deng)。由于(yu)(yu)(yu)合(he)(he)金(jin)在(zai)高(gao)溫(wen)下還具有高(gao)強(qiang)度和良(liang)好的(de)抗氧化(hua)性,因而還可用(yong)于(yu)(yu)(yu)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工業(ye),制造(zao)各種(zhong)結(jie)構件。在(zai)核動力(li)工業(ye)中,Inconel 600合(he)(he)金(jin)具有良(liang)好的(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓水的(de)腐(fu)蝕性能,因此(ci)它也是用(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水堆核電廠的(de)重(zhong)要結(jie)構材(cai)料,當用(yong)于(yu)(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器傳熱管(guan)時(shi),管(guan)材(cai)生產不(bu)僅(jin)需(xu)固溶處(chu)(chu)理(li)(li)且需(xu)進行中溫(wen)脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)且U型(xing)管(guan)小(xiao)R段(duan)尚(shang)未消除(chu)殘余應力(li)。此(ci)合(he)(he)金(jin)還可用(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水堆核反應堆容器上的(de)封頭和底封頭的(de)穿(chuan)透(tou)件。