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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(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、化學成分

二、力學性(xing)能(neng)

 Inconel 600合金(jin)的(de)(de)室溫和(he)低溫力(li)學性(xing)(xing)能(neng)（包(bao)括沖擊(ji)、疲勞、硬度等(deng)）與一(yi)般(ban)(ban)Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼相近(jin)，具(ju)有良好的(de)(de)強度和(he)塑、韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)配合。此合金(jin)的(de)(de)高溫力(li)學性(xing)(xing)能(neng)（包(bao)括瞬時、蠕(ru)變(bian)和(he)持(chi)久）則顯(xian)優(you)于鎳(nie)含量低的(de)(de)一(yi)般(ban)(ban)奧氏(shi)體不銹鋼，可以允許在承受載荷的(de)(de)條件下，在600～650℃長(chang)期使用(yong)。試驗還(huan)表(biao)明在600℃長(chang)期使用(yong)后(hou)，此合金(jin)無脆化傾向。

   1. Inconel 600合(he)金的室溫力(li)學性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合(he)金的低溫(wen)沖擊性能

 4. Inconel 600 合金棒材的室溫沖擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合金的(de)高(gao)溫沖擊(ji)性能（夏比V型(xing)試樣）

三、耐蝕(shi)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 合金在(zai)硫酸中(zhong)的腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合(he)金在鹽酸中的腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕

  試驗表(biao)明，在較低(di)溫(wen)度(du)(du)下，碳(tan)在Inconel 600合(he)(he)金中(zhong)(zhong)固(gu)溶(rong)度(du)(du)是很(hen)低(di)的(de)(de)(de)(de)，當(dang)溫(wen)度(du)(du)低(di)到(dao)650℃時，碳(tan)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)度(du)(du)低(di)于(yu)0.01%。因(yin)此(ci)(ci)，Inconel 600合(he)(he)金若經550～850℃中(zhong)(zhong)溫(wen)敏(min)(min)化處(chu)(chu)理，由(you)于(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等(deng)碳(tan)化物沿晶(jing)(jing)界(jie)沉淀，會產生貧鉻區，從(cong)而使Inconel 600合(he)(he)金在一些(xie)介質中(zhong)(zhong)具有(you)(you)晶(jing)(jing)間腐蝕傾向。一般說(shuo)來Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間腐蝕傾向要高于(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代(dai)初的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)表(biao)明，Inconel600合(he)(he)金經1100℃水(shui)冷固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理后(hou)，在經700℃敏(min)(min)化（時效）時間的(de)(de)(de)(de)增長，晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)(nong)度(du)(du)有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)：敏(min)(min)化 5小時,晶(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)(nong)度(du)(du)會從(cong)原有(you)(you)15%降到(dao)6%，敏(min)(min)化10h后(hou)降低(di)到(dao)了(le)4%，但(dan)隨著敏(min)(min)化時間的(de)(de)(de)(de)增長，當(dang)達(da)到(dao)100h時，晶(jing)(jing)界(jie)濃(nong)(nong)度(du)(du)則可(ke)高達(da)12%以(yi)上(shang)。據此(ci)(ci)提(ti)出了(le)鎳(nie)鉻合(he)(he)金固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理后(hou)再經700℃的(de)(de)(de)(de)適宜時間保溫(wen)的(de)(de)(de)(de)時效處(chu)(chu)理以(yi)防止晶(jing)(jing)間腐蝕和(he)晶(jing)(jing)間應力腐蝕的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)理工藝。此(ci)(ci)工藝早已在Inconel 600 壓水(shui)堆(dui)蒸(zheng)發器傳熱(re)(re)管生產中(zhong)(zhong)采(cai)用(yong)(yong)已推廣用(yong)(yong)于(yu)同(tong)(tong)一用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱(re)(re)管的(de)(de)(de)(de)生產，此(ci)(ci)工藝稱為脫(tuo)敏(min)(min)處(chu)(chu)理（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力(li)腐蝕(shi)

  國內外(wai)的(de)(de)大(da)量實驗室實驗曾已證實，無論是在(zai)高(gao)(gao)(gao)濃(nong)度氯化(hua)物(wu)中，還(huan)是在(zai)含有(you)OH﹣的(de)(de)苛性(xing)溶液中，無論是在(zai)含微量氯化(hua)物(wu)和氧的(de)(de)熱(re)水(shui)(shui)以及高(gao)(gao)(gao)溫水(shui)(shui)中，鎳對(dui)提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金(jin)的(de)(de)耐應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能都是有(you)效的(de)(de)。因(yin)此普遍(bian)認(ren)為含有(you)很高(gao)(gao)(gao)鎳含量的(de)(de)Inconel600合金(jin)具有(you)優良的(de)(de)耐應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能。但在(zai)實際(ji)使用(yong)中，特別是在(zai)壓(ya)水(shui)(shui)堆蒸發(fa)器傳熱(re)管工作條(tiao)件下(xia)又(you)發(fa)現(xian)Inconel600合金(jin)對(dui)應力(li)腐(fu)蝕不僅不免疫，而且還(huan)具有(you)相當高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)，甚(shen)至(zhi)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓(ya)純水(shui)(shui)中也(ye)不例外(wai)。研究指出Inconel600合金(jin)的(de)(de)這些(xie)晶(jing)間應力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)敏感(gan)性(xing)可以通過進行

時效（脫敏）處理來加(jia)以抑(yi)制。

  4. 點蝕

 由于Inconel600合(he)(he)金鉻(ge)含(han)量低(di)且(qie)不(bu)含(han)鉬，因此，此合(he)(he)金不(bu)能用于耐點(dian)蝕(shi)和(he)易(yi)引起點(dian)蝕(shi)的(de)環境(jing)中。例如Inconel600合(he)(he)金在流動的(de)海水和(he)海水噴淋條件下耐蝕(shi)性良好(hao)，但(dan)在靜止(zhi)海水中，此合(he)(he)金便會由于點(dian)蝕(shi)的(de)產生(sheng)而遭到破(po)壞(huai)。

四(si)、焊接性能(neng)

Inconel 600合金焊(han)(han)接(jie)性能(neng)良好。它可(ke)以采用常用的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和異材焊(han)(han)接(jie)。對于氣(qi)體保護金屬弧焊(han)(han)接(jie)，可(ke)采用Inconel 182和132焊(han)(han)條。對于MIG和TIG焊(han)(han)接(jie)，則可(ke)用Inconel 62焊(han)(han)絲。

五、冷(leng)熱加工及成(cheng)型性能

 Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)正(zheng)常(chang)的熱(re)加(jia)工(gong)(gong)溫度(du)為871～1232℃，大(da)變(bian)形量時(shi)，適宜(yi)(yi)溫度(du)在1038～1232℃之(zhi)間，小(xiao)變(bian)形量適宜(yi)(yi)溫度(du)≥871℃。由于(yu)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)在650～871℃間有一熱(re)脆(cui)區(qu)(qu)，故熱(re)加(jia)工(gong)(gong)要避開此(ci)(ci)區(qu)(qu)間。此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)能與Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼相近。但冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化速(su)度(du)要比不銹(xiu)鋼低。由于(yu)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)能均佳，因此(ci)(ci)，合(he)金(jin)(jin)(jin)的冷(leng)熱(re)成(cheng)型性(xing)(xing)也(ye)很好，不會(hui)有任何(he)困難。

六、熱處(chu)理

為(wei)了使合金中(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)溶(rong)解以得(de)到最佳(jia)的(de)固(gu)(gu)溶(rong)效果，Inconel 600合金的(de)固(gu)(gu)溶(rong)（退火(huo)）溫(wen)度(du)一般為(wei)1093～1149℃。此(ci)時(shi)，合金耐全面腐(fu)蝕(shi)性能和抗(kang)高(gao)溫(wen)蠕變、耐持(chi)久(jiu)性能最好(hao)。但是(shi)，為(wei)了得(de)到高(gao)強度(du)、耐疲勞、耐腐(fu)蝕(shi)的(de)綜合性能，對于室溫(wen)和較低溫(wen)度(du)使用的(de)Inconel 600合金還是(shi)以選中(zhong)具有(you)微細晶粒的(de)熱處(chu)理工(gong)藝為(wei)好(hao)，一般選用較低的(de)熱處(chu)理溫(wen)度(du)。為(wei)了提高(gao)此(ci)合金的(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓水(shui)的(de)氯化(hua)物(wu)以及苛性應力腐(fu)蝕(shi)性能，目(mu)前建議(yi)在固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)理后再進(jin)行700～750℃、15h左右(you)的(de)時(shi)效處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為(wei)了消除殘余應力，則(ze)以在870℃左右(you)加熱為(wei)宜。

七、應用

  此(ci)合(he)(he)金(jin)具(ju)有強韌、耐蝕的(de)綜合(he)(he)性(xing)能，廣泛用于(yu)(yu)化(hua)學、石化(hua)等工(gong)業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)。例如(ru)用于(yu)(yu)制造加熱器(qi)(qi)(qi)、換(huan)熱器(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)發器(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)餾釜、蒸(zheng)餾塔、脂肪酸處(chu)理用冷凝器(qi)(qi)(qi)、處(chu)理松(song)香亭酸用設備等。由于(yu)(yu)合(he)(he)金(jin)在(zai)高溫(wen)下還(huan)具(ju)有高強度和良好的(de)抗氧化(hua)性(xing)，因而還(huan)可用于(yu)(yu)熱處(chu)理工(gong)業(ye)(ye)，制造各種(zhong)結構件。在(zai)核(he)動力(li)工(gong)業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)，Inconel 600合(he)(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)耐高溫(wen)耐高壓(ya)(ya)水的(de)腐蝕性(xing)能，因此(ci)它也(ye)是用于(yu)(yu)壓(ya)(ya)水堆核(he)電廠的(de)重(zhong)要結構材料，當用于(yu)(yu)蒸(zheng)發器(qi)(qi)(qi)傳熱管時，管材生產不僅需(xu)固溶處(chu)理且需(xu)進行中(zhong)(zhong)溫(wen)脫敏(min)處(chu)理且U型管小R段尚未消除殘余應力(li)。此(ci)合(he)(he)金(jin)還(huan)可用于(yu)(yu)壓(ya)(ya)水堆核(he)反(fan)應堆容器(qi)(qi)(qi)上的(de)封頭和底(di)封頭的(de)穿透件。