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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(xue)成分(fen)

二、力學(xue)性能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)室溫和(he)低溫力(li)學(xue)性(xing)能（包(bao)括(kuo)沖擊、疲勞、硬(ying)度等(deng)）與一般Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相近，具有良好(hao)的(de)(de)(de)強度和(he)塑、韌性(xing)的(de)(de)(de)配合(he)(he)。此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)高溫力(li)學(xue)性(xing)能（包(bao)括(kuo)瞬時、蠕變和(he)持久）則顯優于鎳含量低的(de)(de)(de)一般奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，可以允許在承受(shou)載(zai)荷的(de)(de)(de)條件下(xia)，在600～650℃長期使用。試(shi)驗還表明(ming)在600℃長期使用后(hou)，此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)無脆化傾向(xiang)。

   1. Inconel 600合(he)金的室溫力學(xue)性能

  2. Inconel 600 合金的沖擊(ji)性能（V型夏比試樣）

 3.  Inconel 600 合(he)金的低溫(wen)沖擊(ji)性能

 4. Inconel 600 合金棒(bang)材的室溫(wen)沖擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合(he)金的(de)高溫(wen)沖擊性能（夏(xia)比V型試樣）

三、耐蝕性(xing)能

   1. 全面(mian)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 合金在硫酸(suan)中(zhong)的腐蝕速(su)率

     b.   Inconel 600 合金在鹽酸中的腐蝕速率

   2. 晶間腐蝕(shi)

  試(shi)驗表(biao)明(ming)(ming)，在(zai)(zai)(zai)較(jiao)低溫(wen)(wen)度(du)下，碳在(zai)(zai)(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中(zhong)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)是很低的(de)，當(dang)溫(wen)(wen)度(du)低到(dao)650℃時(shi)，碳的(de)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)低于(yu)(yu)0.01%。因(yin)此(ci)，Inconel 600合(he)金(jin)若經550～850℃中(zhong)溫(wen)(wen)敏(min)(min)(min)(min)化(hua)處(chu)理(li)，由于(yu)(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳化(hua)物沿晶(jing)(jing)界沉(chen)淀，會產(chan)生貧鉻區，從而使Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)(zai)(zai)一(yi)些介(jie)質中(zhong)具有(you)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕傾(qing)(qing)向(xiang)。一(yi)般(ban)說(shuo)來Inconel 600合(he)金(jin)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕傾(qing)(qing)向(xiang)要高于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世(shi)紀80年代初的(de)研究表(biao)明(ming)(ming)，Inconel600合(he)金(jin)經1100℃水(shui)冷固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)后，在(zai)(zai)(zai)經700℃敏(min)(min)(min)(min)化(hua)（時(shi)效(xiao)）時(shi)間(jian)的(de)增長，晶(jing)(jing)界鉻濃度(du)有(you)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)不同：敏(min)(min)(min)(min)化(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)界鉻濃度(du)會從原有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)(min)(min)(min)化(hua)10h后降低到(dao)了4%，但隨著敏(min)(min)(min)(min)化(hua)時(shi)間(jian)的(de)增長，當(dang)達(da)(da)到(dao)100h時(shi)，晶(jing)(jing)界濃度(du)則可高達(da)(da)12%以上。據此(ci)提出了鎳鉻合(he)金(jin)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)后再經700℃的(de)適宜時(shi)間(jian)保溫(wen)(wen)的(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)以防(fang)止晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕和(he)晶(jing)(jing)間(jian)應力腐蝕的(de)熱處(chu)理(li)工藝(yi)。此(ci)工藝(yi)早已在(zai)(zai)(zai)Inconel 600 壓水(shui)堆蒸發器傳(chuan)熱管(guan)生產(chan)中(zhong)采用(yong)已推(tui)廣用(yong)于(yu)(yu)同一(yi)用(yong)途的(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)生產(chan)，此(ci)工藝(yi)稱為脫敏(min)(min)(min)(min)處(chu)理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應(ying)力(li)腐蝕

  國內(nei)外的(de)(de)大量(liang)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)室(shi)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)曾已證實(shi)(shi)(shi)，無(wu)論是(shi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)濃度氯化物(wu)中，還(huan)是(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)苛性溶液中，無(wu)論是(shi)在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化物(wu)和氧的(de)(de)熱(re)水以(yi)及高(gao)(gao)(gao)溫(wen)水中，鎳(nie)對(dui)提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)性能都是(shi)有(you)效的(de)(de)。因此普(pu)遍認為(wei)含(han)有(you)很高(gao)(gao)(gao)鎳(nie)含(han)量(liang)的(de)(de)Inconel600合金具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)性能。但在(zai)(zai)實(shi)(shi)(shi)際使用中，特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)壓(ya)水堆蒸發器傳(chuan)熱(re)管(guan)工作條件下又發現Inconel600合金對(dui)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)不僅(jin)不免疫，而且還(huan)具有(you)相(xiang)當高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)敏感(gan)性，甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)純水中也不例外。研究(jiu)指出Inconel600合金的(de)(de)這些晶間應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)敏感(gan)性可以(yi)通過進行時效(xiao)（脫敏）處理來加(jia)以抑制。

  4. 點蝕

 由(you)于(yu)Inconel600合金鉻含量低(di)且不(bu)含鉬(mu)，因此(ci)，此(ci)合金不(bu)能(neng)用于(yu)耐(nai)點(dian)蝕(shi)和(he)易引起點(dian)蝕(shi)的環境中(zhong)。例如Inconel600合金在流動的海(hai)水(shui)和(he)海(hai)水(shui)噴淋條件(jian)下耐(nai)蝕(shi)性良(liang)好，但在靜(jing)止海(hai)水(shui)中(zhong)，此(ci)合金便會由(you)于(yu)點(dian)蝕(shi)的產生而遭(zao)到破壞。

四、焊(han)接性能

Inconel 600合金焊(han)(han)(han)接性能(neng)良(liang)好。它可(ke)以采用(yong)常用(yong)的焊(han)(han)(han)接方法進行同材和(he)(he)異材焊(han)(han)(han)接。對(dui)于(yu)氣體保護(hu)金屬弧焊(han)(han)(han)接，可(ke)采用(yong)Inconel 182和(he)(he)132焊(han)(han)(han)條。對(dui)于(yu)MIG和(he)(he)TIG焊(han)(han)(han)接，則可(ke)用(yong)Inconel 62焊(han)(han)(han)絲。

五、冷熱加工及(ji)成(cheng)型(xing)性(xing)能

 Inconel 600合(he)(he)金(jin)正常的熱(re)(re)加工溫(wen)度(du)為871～1232℃，大變形量時，適宜(yi)溫(wen)度(du)在(zai)1038～1232℃之(zhi)間，小(xiao)變形量適宜(yi)溫(wen)度(du)≥871℃。由(you)于(yu)此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)650～871℃間有(you)一熱(re)(re)脆(cui)區(qu)(qu)，故熱(re)(re)加工要(yao)避開此(ci)(ci)區(qu)(qu)間。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)冷(leng)加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)與Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼相近。但冷(leng)加工硬化速度(du)要(yao)比不(bu)銹(xiu)鋼低。由(you)于(yu)Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷(leng)、熱(re)(re)加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)均佳(jia)，因(yin)此(ci)(ci)，合(he)(he)金(jin)的冷(leng)熱(re)(re)成(cheng)型性(xing)(xing)也很好，不(bu)會有(you)任何(he)困難。

六、熱處理(li)

為了使合(he)金(jin)(jin)中碳(tan)化物(wu)(wu)溶(rong)解以(yi)得(de)到最(zui)佳的(de)固溶(rong)效果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的(de)固溶(rong)（退火）溫(wen)度(du)(du)(du)一般為1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)(jin)耐全(quan)面(mian)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)和抗高(gao)溫(wen)蠕變、耐持久性(xing)能(neng)最(zui)好。但(dan)是，為了得(de)到高(gao)強度(du)(du)(du)、耐疲勞、耐腐(fu)蝕的(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)，對(dui)于(yu)室溫(wen)和較低溫(wen)度(du)(du)(du)使用的(de)Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是以(yi)選中具有微細晶粒(li)的(de)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝為好，一般選用較低的(de)熱(re)(re)處(chu)理溫(wen)度(du)(du)(du)。為了提高(gao)此合(he)金(jin)(jin)的(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓(ya)水的(de)氯化物(wu)(wu)以(yi)及苛性(xing)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能(neng)，目前(qian)建議在固溶(rong)處(chu)理后再進行700～750℃、15h左右的(de)時效處(chu)理（即脫敏處(chu)理）。為了消除殘(can)余應(ying)(ying)力，則以(yi)在870℃左右加熱(re)(re)為宜。

七、應(ying)用

  此(ci)合金(jin)(jin)(jin)具有(you)強韌、耐(nai)(nai)蝕(shi)的(de)綜合性能，廣泛用(yong)于化學、石化等工(gong)業中。例如用(yong)于制造加熱器(qi)、換熱器(qi)、蒸發(fa)器(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂肪酸(suan)處(chu)理用(yong)冷(leng)凝器(qi)、處(chu)理松香亭酸(suan)用(yong)設(she)備等。由于合金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)還(huan)具有(you)高(gao)強度和良好的(de)抗氧化性，因而還(huan)可用(yong)于熱處(chu)理工(gong)業，制造各種結構(gou)件。在(zai)(zai)核動(dong)力(li)工(gong)業中，Inconel 600合金(jin)(jin)(jin)具有(you)良好的(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫耐(nai)(nai)高(gao)壓(ya)水的(de)腐(fu)蝕(shi)性能，因此(ci)它也是(shi)用(yong)于壓(ya)水堆核電廠(chang)的(de)重(zhong)要結構(gou)材料，當用(yong)于蒸發(fa)器(qi)傳(chuan)熱管時，管材生產不僅(jin)需(xu)(xu)固溶處(chu)理且需(xu)(xu)進(jin)行中溫脫敏(min)處(chu)理且U型管小R段尚未消除殘余應力(li)。此(ci)合金(jin)(jin)(jin)還(huan)可用(yong)于壓(ya)水堆核反應堆容器(qi)上的(de)封頭和底封頭的(de)穿(chuan)透(tou)件。