inconel產品的(de)均勻腐蝕(shi)(shi)(shi)可以發生在(zai)酸性或熱的(de)堿性溶液。通過這(zhe)種機制可以預計的(de)虧損,并在(zai)設計允許的(de)。inconel產品的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速率非常慢時,該(gai)金屬是在(zai)被(bei)動(dong)狀態(tai),一般的(de)是耐腐蝕(shi)(shi)(shi)性更好(hao)地較大的(de)鉻含(han)量,但其他的(de)溶質可以是有害(hai)的(de)。
GH 3600 / Inconel 600 / N06600 / NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe
亞洲歐美色綜合一區二區在線: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(jin) 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
Inconel 600 合(he)金的(de)化學成(cheng)分 % | ||||||||||
牌號 | 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(jia)入 | ≤0.05 | 6~10 |
二、力學性(xing)能
Inconel 600合(he)金的(de)室溫(wen)(wen)和(he)低溫(wen)(wen)力學性能(包(bao)(bao)括(kuo)沖擊、疲勞、硬(ying)度等(deng))與(yu)一般(ban)(ban)Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼相近,具有良好的(de)強度和(he)塑、韌(ren)性的(de)配合(he)。此(ci)合(he)金的(de)高溫(wen)(wen)力學性能(包(bao)(bao)括(kuo)瞬時、蠕變(bian)和(he)持久)則(ze)顯(xian)優于(yu)鎳(nie)含(han)量低的(de)一般(ban)(ban)奧氏(shi)體不銹鋼,可以允許在承(cheng)受載荷(he)的(de)條(tiao)件下,在600~650℃長(chang)期使(shi)用(yong)。試驗還表明在600℃長(chang)期使(shi)用(yong)后,此(ci)合(he)金無脆化傾向。
1. Inconel 600合金的(de)室溫(wen)力學性能(neng)
Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
材料品(pin)種及(ji)狀態(tai) | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度(HRB) |
棒(bang)材(cai): 冷拔退火 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | 65~85B |
冷拔態 | 720~1035 | 550~860 | 30~10 | 90B~30C |
熱加工退(tui)火態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
熱加工態 | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
板(ban)材:熱(re)軋(ya)退火態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
熱軋態 | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
薄(bo)板:冷軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
冷軋硬(ying)化態 | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
帶(dai)材:冷軋退火(huo)態(tai) | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
冷軋回火(huo)態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
管材:熱(re)軋(ya)態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
熱軋退火態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
冷(leng)拔退(tui)火態 | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
絲材:冷(leng)拔退火態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
冷拔回火態 | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
彈(dan)簧回火(huo)態 | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 |
2. Inconel 600 合金(jin)的沖擊性能(V型夏比(bi)試樣)
Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣) | ||||
試驗溫度/℃ | 沖擊功/J | |||
橫向 | 縱向 | 固溶(rong)態 | 冷拔(ba)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 合金的低溫沖擊性能(neng)
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 合金的高(gao)溫沖擊性能(夏(xia)比V型試樣)
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(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 合金(jin)在(zai)硫(liu)酸中的(de)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 合金在鹽(yan)酸中的腐蝕速率
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(ming),在(zai)較(jiao)低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)下(xia),碳在(zai)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)固溶度(du)(du)是很低(di)(di)的(de)(de)(de),當(dang)溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)到(dao)(dao)650℃時(shi),碳的(de)(de)(de)固溶度(du)(du)低(di)(di)于0.01%。因此(ci),Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)若經(jing)550~850℃中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處理(li),由于Cr23C6和(he)Cr7C3等碳化(hua)(hua)物沿(yan)晶(jing)界(jie)沉淀,會產生貧鉻區,從(cong)(cong)而使Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)一些介(jie)質中(zhong)具有晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕傾向。一般說來Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕傾向要高(gao)于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)(he)金(jin)經(jing)1100℃水(shui)冷(leng)固溶處理(li)后(hou),在(zai)經(jing)700℃敏(min)化(hua)(hua)(時(shi)效)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)增長,晶(jing)界(jie)鉻濃度(du)(du)有明(ming)顯的(de)(de)(de)不同(tong):敏(min)化(hua)(hua) 5小(xiao)時(shi),晶(jing)界(jie)鉻濃度(du)(du)會從(cong)(cong)原有15%降(jiang)到(dao)(dao)6%,敏(min)化(hua)(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)(di)到(dao)(dao)了(le)4%,但隨著敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)增長,當(dang)達到(dao)(dao)100h時(shi),晶(jing)界(jie)濃度(du)(du)則可高(gao)達12%以上。據此(ci)提出了(le)鎳鉻合(he)(he)(he)金(jin)固溶處理(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)保溫(wen)的(de)(de)(de)時(shi)效處理(li)以防止晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕和(he)晶(jing)間(jian)(jian)應力腐(fu)蝕的(de)(de)(de)熱處理(li)工(gong)藝。此(ci)工(gong)藝早(zao)已在(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發器傳熱管生產中(zhong)采用已推廣(guang)用于同(tong)一用途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)生產,此(ci)工(gong)藝稱為脫敏(min)處理(li)(desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕
國內外的大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已(yi)證實(shi),無論(lun)是(shi)(shi)(shi)在(zai)高濃度(du)氯化(hua)物中(zhong)(zhong),還是(shi)(shi)(shi)在(zai)含有(you)OH﹣的苛性(xing)溶液中(zhong)(zhong),無論(lun)是(shi)(shi)(shi)在(zai)含微量(liang)氯化(hua)物和氧(yang)的熱水(shui)(shui)以及高溫(wen)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong),鎳(nie)對提高Ni-Cr-Fe合(he)金的耐應(ying)力腐(fu)(fu)蝕性(xing)能都(dou)是(shi)(shi)(shi)有(you)效的。因此(ci)普遍認為含有(you)很高鎳(nie)含量(liang)的Inconel600合(he)金具有(you)優良的耐應(ying)力腐(fu)(fu)蝕性(xing)能。但在(zai)實(shi)際使用中(zhong)(zhong),特別(bie)是(shi)(shi)(shi)在(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸(zheng)發器(qi)傳熱管工作條件下又發現(xian)Inconel600合(he)金對應(ying)力腐(fu)(fu)蝕不僅(jin)不免(mian)疫,而且(qie)還具有(you)相當(dang)高的敏(min)感性(xing),甚至(zhi)在(zai)高溫(wen)高壓純水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)也不例外。研究(jiu)指出Inconel600合(he)金的這些晶間應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的敏(min)感性(xing)可以通過進(jin)行(xing)時效(xiao)(脫(tuo)敏)處(chu)理來加以抑(yi)制(zhi)。
4. 點(dian)蝕
由于Inconel600合金(jin)鉻含(han)量低且不含(han)鉬,因此,此合金(jin)不能用于耐點蝕和易引起(qi)點蝕的環境中。例如Inconel600合金(jin)在(zai)(zai)流動的海(hai)水(shui)和海(hai)水(shui)噴(pen)淋條件下耐蝕性(xing)良(liang)好,但在(zai)(zai)靜止(zhi)海(hai)水(shui)中,此合金(jin)便會由于點蝕的產(chan)生而遭到破壞。
四、焊接(jie)性能
Inconel 600合金(jin)焊(han)接性能良好(hao)。它可以采(cai)用常(chang)用的焊(han)接方(fang)法進行同材和異材焊(han)接。對(dui)于氣體(ti)保護金(jin)屬弧焊(han)接,可采(cai)用Inconel 182和132焊(han)條。對(dui)于MIG和TIG焊(han)接,則(ze)可用Inconel 62焊(han)絲。
五(wu)、冷熱加工及成型性能(neng)
Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)正常(chang)的熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫(wen)度為871~1232℃,大(da)變形量時,適宜溫(wen)度在1038~1232℃之間(jian),小變形量適宜溫(wen)度≥871℃。由于此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在650~871℃間(jian)有(you)一(yi)熱(re)(re)脆區,故熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)要避開此區間(jian)。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能與(yu)Cr-Ni奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)近。但冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)速度要比不(bu)銹(xiu)鋼(gang)低(di)。由于Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能均(jun)佳(jia),因此,合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的冷(leng)熱(re)(re)成型性也很(hen)好(hao),不(bu)會有(you)任何困難。
六、熱處理(li)
為(wei)了(le)使合(he)(he)金(jin)中碳化物溶(rong)(rong)解以(yi)得到最(zui)佳的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)效果,Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)(退火)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)1093~1149℃。此(ci)(ci)時(shi)(shi),合(he)(he)金(jin)耐(nai)全面腐(fu)蝕(shi)性能(neng)和抗高(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)持(chi)久性能(neng)最(zui)好(hao)。但(dan)是,為(wei)了(le)得到高(gao)(gao)強度、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性能(neng),對于室溫(wen)(wen)和較(jiao)低(di)(di)溫(wen)(wen)度使用(yong)的(de)(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)還是以(yi)選中具(ju)有微(wei)細晶(jing)粒的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理工藝為(wei)好(hao),一般(ban)選用(yong)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)(gao)此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)(gao)壓水的(de)(de)(de)氯化物以(yi)及苛性應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性能(neng),目(mu)前建議在固溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理后再(zai)進行700~750℃、15h左右的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效處(chu)(chu)理(即脫敏(min)處(chu)(chu)理)。為(wei)了(le)消除(chu)殘余應(ying)力,則以(yi)在870℃左右加熱(re)為(wei)宜。
七、應用
此合(he)金(jin)(jin)具(ju)有強(qiang)韌、耐蝕的(de)(de)綜合(he)性(xing)能(neng),廣泛用(yong)于(yu)化學、石化等工(gong)(gong)業中(zhong)。例如用(yong)于(yu)制造(zao)(zao)加(jia)熱(re)器(qi)(qi)、換熱(re)器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、蒸餾釜(fu)、蒸餾塔、脂肪酸處(chu)理用(yong)冷凝(ning)器(qi)(qi)、處(chu)理松(song)香亭酸用(yong)設備等。由(you)于(yu)合(he)金(jin)(jin)在高溫下還具(ju)有高強(qiang)度和良好(hao)的(de)(de)抗氧化性(xing),因而還可用(yong)于(yu)熱(re)處(chu)理工(gong)(gong)業,制造(zao)(zao)各種結構(gou)(gou)件。在核動力工(gong)(gong)業中(zhong),Inconel 600合(he)金(jin)(jin)具(ju)有良好(hao)的(de)(de)耐高溫耐高壓(ya)水(shui)的(de)(de)腐蝕性(xing)能(neng),因此它也(ye)是用(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆核電(dian)廠(chang)的(de)(de)重要結構(gou)(gou)材料,當用(yong)于(yu)蒸發器(qi)(qi)傳熱(re)管(guan)(guan)時,管(guan)(guan)材生產(chan)不僅需固(gu)溶處(chu)理且需進行中(zhong)溫脫(tuo)敏處(chu)理且U型管(guan)(guan)小R段尚未消除殘余(yu)應力。此合(he)金(jin)(jin)還可用(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆核反應堆容器(qi)(qi)上的(de)(de)封頭和底封頭的(de)(de)穿透件。