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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(hua)學成分(fen)

二、力學性(xing)能(neng)

 Inconel 600合金(jin)的(de)室溫(wen)和低溫(wen)力學(xue)性能（包(bao)括(kuo)沖擊、疲(pi)勞(lao)、硬度等）與一般(ban)Cr-Ni奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼相近，具有良(liang)好的(de)強(qiang)度和塑、韌(ren)性的(de)配合。此(ci)合金(jin)的(de)高溫(wen)力學(xue)性能（包(bao)括(kuo)瞬時、蠕變和持久(jiu)）則顯優(you)于鎳(nie)含(han)量(liang)低的(de)一般(ban)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼，可以允許(xu)在承受(shou)載(zai)荷(he)的(de)條件(jian)下，在600～650℃長期使用。試(shi)驗(yan)還表(biao)明(ming)在600℃長期使用后，此(ci)合金(jin)無(wu)脆化傾向。

   1. Inconel 600合金(jin)的室(shi)溫力學(xue)性能

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

 3.  Inconel 600 合金(jin)的(de)低溫(wen)沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性(xing)能

 5. Inconel 600 合金的高溫(wen)沖(chong)擊性能（夏比(bi)V型試樣）

三、耐蝕性能

   1. 全面腐(fu)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(suan)中的腐蝕速(su)率

     b.   Inconel 600 合金在(zai)鹽酸中的腐(fu)蝕速(su)率

   2. 晶間腐蝕

  試驗表(biao)明(ming)，在較低溫度(du)(du)下，碳在Inconel 600合(he)(he)金(jin)中(zhong)(zhong)固溶(rong)度(du)(du)是很(hen)低的(de)(de)(de)(de)，當溫度(du)(du)低到(dao)650℃時(shi)(shi)，碳的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)度(du)(du)低于(yu)0.01%。因此，Inconel 600合(he)(he)金(jin)若經550～850℃中(zhong)(zhong)溫敏化(hua)處(chu)理(li)(li)，由(you)于(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳化(hua)物(wu)沿晶(jing)(jing)(jing)界(jie)沉淀，會產生(sheng)貧鉻(ge)區，從而使Inconel 600合(he)(he)金(jin)在一些介質中(zhong)(zhong)具有晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)傾向(xiang)(xiang)。一般說來Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)傾向(xiang)(xiang)要高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。 20世紀(ji)80年代初的(de)(de)(de)(de)研(yan)究表(biao)明(ming)，Inconel600合(he)(he)金(jin)經1100℃水冷固溶(rong)處(chu)理(li)(li)后，在經700℃敏化(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)增長，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)(du)有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)：敏化(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)(du)會從原有15%降到(dao)6%，敏化(hua)10h后降低到(dao)了(le)4%，但隨著敏化(hua)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)增長，當達到(dao)100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)濃(nong)度(du)(du)則(ze)可高達12%以(yi)上(shang)。據此提(ti)出(chu)了(le)鎳鉻(ge)合(he)(he)金(jin)固溶(rong)處(chu)理(li)(li)后再(zai)經700℃的(de)(de)(de)(de)適宜時(shi)(shi)間保溫的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效處(chu)理(li)(li)以(yi)防止晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)和晶(jing)(jing)(jing)間應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)工藝。此工藝早(zao)已在Inconel 600 壓水堆蒸發器(qi)傳熱(re)管生(sheng)產中(zhong)(zhong)采(cai)用已推廣用于(yu)同(tong)(tong)一用途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)管的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產，此工藝稱為(wei)脫敏處(chu)理(li)(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國內外的(de)(de)(de)大(da)量(liang)(liang)實驗室實驗曾已(yi)證(zheng)實，無(wu)論是(shi)在(zai)高(gao)(gao)濃度氯化(hua)物中，還是(shi)在(zai)含有(you)(you)OH﹣的(de)(de)(de)苛性(xing)(xing)(xing)溶液中，無(wu)論是(shi)在(zai)含微量(liang)(liang)氯化(hua)物和氧的(de)(de)(de)熱水(shui)以及高(gao)(gao)溫水(shui)中，鎳對(dui)提(ti)高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)(de)(de)耐應(ying)力(li)(li)腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)都是(shi)有(you)(you)效的(de)(de)(de)。因此普遍認為含有(you)(you)很高(gao)(gao)鎳含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)Inconel600合(he)金具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐應(ying)力(li)(li)腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)。但在(zai)實際使用中，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)壓水(shui)堆蒸發(fa)器傳熱管工作(zuo)條件(jian)下(xia)又(you)發(fa)現Inconel600合(he)金對(dui)應(ying)力(li)(li)腐蝕不僅不免疫，而且還具有(you)(you)相當高(gao)(gao)的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)，甚至在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水(shui)中也(ye)不例外。研(yan)究(jiu)指出Inconel600合(he)金的(de)(de)(de)這些晶間應(ying)力(li)(li)腐蝕的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)可以通過進行

時效（脫敏）處理來(lai)加以抑制。

  4. 點蝕(shi)

 由(you)于(yu)Inconel600合(he)金(jin)(jin)鉻(ge)含(han)量低且不含(han)鉬，因此(ci)，此(ci)合(he)金(jin)(jin)不能用于(yu)耐(nai)(nai)點蝕(shi)和易引起(qi)點蝕(shi)的(de)環(huan)境中(zhong)。例(li)如Inconel600合(he)金(jin)(jin)在流動的(de)海(hai)水和海(hai)水噴淋條件下耐(nai)(nai)蝕(shi)性良好，但在靜(jing)止海(hai)水中(zhong)，此(ci)合(he)金(jin)(jin)便會由(you)于(yu)點蝕(shi)的(de)產生而(er)遭到破壞。

四、焊(han)接性能

Inconel 600合(he)金焊(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)能良好(hao)。它(ta)可(ke)以(yi)采用(yong)常用(yong)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法進行同材和(he)異材焊(han)接(jie)(jie)(jie)。對于氣體保護金屬弧焊(han)接(jie)(jie)(jie)，可(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)條(tiao)。對于MIG和(he)TIG焊(han)接(jie)(jie)(jie)，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)絲(si)。

五、冷熱加工及成(cheng)型性能

 Inconel 600合金(jin)正常的(de)熱加工(gong)溫度(du)為871～1232℃，大變(bian)形量(liang)時，適宜(yi)溫度(du)在1038～1232℃之間(jian)(jian)，小變(bian)形量(liang)適宜(yi)溫度(du)≥871℃。由于此(ci)(ci)合金(jin)在650～871℃間(jian)(jian)有一熱脆區(qu)，故熱加工(gong)要避(bi)開此(ci)(ci)區(qu)間(jian)(jian)。此(ci)(ci)合金(jin)冷(leng)(leng)加工(gong)性能與Cr-Ni奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)相近。但冷(leng)(leng)加工(gong)硬化(hua)速(su)度(du)要比不銹鋼(gang)(gang)低。由于Inconel 600合金(jin)冷(leng)(leng)、熱加工(gong)性能均佳，因此(ci)(ci)，合金(jin)的(de)冷(leng)(leng)熱成型性也(ye)很好，不會有任何困難。

六、熱處理

為了(le)使(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)中碳(tan)化(hua)(hua)物溶解以(yi)(yi)得到(dao)最佳的固(gu)溶效(xiao)果(guo)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的固(gu)溶（退火）溫(wen)(wen)度一般(ban)為1093～1149℃。此時，合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)全(quan)面腐蝕(shi)性(xing)能(neng)和抗高溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)持久性(xing)能(neng)最好。但是(shi)，為了(le)得到(dao)高強度、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐蝕(shi)的綜合(he)(he)性(xing)能(neng)，對于室(shi)溫(wen)(wen)和較低(di)溫(wen)(wen)度使(shi)用的Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)還是(shi)以(yi)(yi)選中具有微細晶粒的熱處(chu)(chu)理(li)(li)工藝為好，一般(ban)選用較低(di)的熱處(chu)(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)度。為了(le)提(ti)高此合(he)(he)金(jin)(jin)的耐(nai)高溫(wen)(wen)耐(nai)高壓水(shui)的氯化(hua)(hua)物以(yi)(yi)及苛(ke)性(xing)應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，目前建議在(zai)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)后再進行(xing)700～750℃、15h左右的時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)（即脫敏處(chu)(chu)理(li)(li)）。為了(le)消除(chu)殘余(yu)應(ying)力，則以(yi)(yi)在(zai)870℃左右加熱為宜(yi)。

七(qi)、應用

  此合(he)金(jin)具有強韌、耐(nai)蝕的(de)(de)(de)(de)綜合(he)性能，廣泛用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)化(hua)學、石(shi)化(hua)等工(gong)業中(zhong)。例如用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制造(zao)加熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)釜、蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔(ta)、脂肪酸處理(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)、處理(li)松香亭酸用(yong)(yong)(yong)(yong)設備等。由于(yu)(yu)合(he)金(jin)在高(gao)溫(wen)(wen)下還(huan)具有高(gao)強度和良好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)性，因而還(huan)可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)熱(re)處理(li)工(gong)業，制造(zao)各種(zhong)結構(gou)件。在核動力(li)工(gong)業中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)壓水的(de)(de)(de)(de)腐蝕性能，因此它也是用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水堆核電廠的(de)(de)(de)(de)重要結構(gou)材料，當(dang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)傳熱(re)管時，管材生產不僅需(xu)固(gu)溶處理(li)且需(xu)進行中(zhong)溫(wen)(wen)脫敏處理(li)且U型(xing)管小R段(duan)尚未消(xiao)除殘余應力(li)。此合(he)金(jin)還(huan)可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水堆核反應堆容器(qi)(qi)上的(de)(de)(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)(de)(de)穿透件。