高(gao)溫(wen)合(he)金是(shi)指(zhi)以鐵(tie)、鎳、鈷為(wei)基，能(neng)(neng)在(zai)600℃以上的高(gao)溫(wen)下抗氧化(hua)、耐腐(fu)蝕(shi)，并能(neng)(neng)在(zai)一(yi)定應(ying)力作用(yong)下長(chang)期(qi)工作的一(yi)類金屬材料(liao)，具有(you)優異的高(gao)溫(wen)強度，良(liang)好的抗氧化(hua)和抗熱腐(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)，良(liang)好的疲勞性能(neng)(neng)、斷裂韌性等綜合(he)性能(neng)(neng)，又被稱為(wei)“超合(he)金，”主要應(ying)用(yong)于航空(kong)、航天、艦船、車輛、工業燃(ran)機和能(neng)(neng)源領域。
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(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(fen)
| Inconel 600 合金的化學成分 % | ||||||||||
| 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 | 加入 | ≤0.05 | 6～10 |
二、力學性(xing)能
Inconel 600合金的(de)室溫和(he)低溫力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)（包括沖擊、疲勞、硬度(du)等）與一般Cr-Ni奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)相近，具(ju)有良好(hao)的(de)強度(du)和(he)塑、韌性(xing)(xing)的(de)配合。此(ci)合金的(de)高溫力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)（包括瞬(shun)時、蠕(ru)變和(he)持久(jiu)）則顯(xian)優于鎳含(han)量低的(de)一般奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)，可以允許(xu)在承受載荷的(de)條件(jian)下，在600～650℃長期使(shi)用。試驗還(huan)表明在600℃長期使(shi)用后(hou)，此(ci)合金無脆化傾向(xiang)。
1. Inconel 600合金的(de)室溫力學(xue)性能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品種及狀(zhuang)態 | 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(huo)態 | 550～690 | 205～345 | 55～35 | 68～85B |
| 熱加(jia)工態(tai) | 585～825 | 240～620 | 50～30 | 75～95B |
| 板材(cai)：熱軋退(tui)火態 | 550～725 | 205～345 | 55～35 | 65～85B |
| 熱軋態 | 585～760 | 240～450 | 50～30 | 80～95B |
| 薄板：冷軋(ya)退火態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤88 |
| 冷軋(ya)硬化態 | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶材：冷(leng)軋退火態(tai) | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷軋回火態 | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱軋態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱軋退火(huo)態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷(leng)拔退火態 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材：冷拔(ba)退火態 | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔回火態 | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈簧回火態 | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合(he)金的沖(chong)擊性能（V型(xing)夏(xia)比試樣）
| Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣） | ||||
| 試(shi)驗溫(wen)度(du)/℃ | 沖(chong)擊功/J | |||
| 橫向 | 縱向 | 固溶態 | 冷(leng)拔態(tai) | |
| 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(xing)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(de)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 合金的高溫沖擊性能（夏比V型試樣(yang)）
| 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(nai)蝕性能
1. 全(quan)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)金在硫酸中(zhong)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 合金在(zai)鹽酸(suan)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(jing)間(jian)腐蝕
試驗表(biao)(biao)明，在較低溫度(du)(du)下，碳(tan)(tan)在Inconel 600合金中(zhong)固(gu)溶(rong)度(du)(du)是(shi)很低的(de)(de)(de)(de)，當溫度(du)(du)低到650℃時(shi)，碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)度(du)(du)低于(yu)0.01%。因此(ci)，Inconel 600合金若經550～850℃中(zhong)溫敏(min)化(hua)處(chu)(chu)(chu)理，由于(yu)Cr23C6和(he)Cr7C3等碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)沿晶界沉淀，會產生貧鉻(ge)區，從而使Inconel 600合金在一(yi)些介(jie)質中(zhong)具有(you)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向。一(yi)般說(shuo)來Inconel 600合金的(de)(de)(de)(de)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向要高于(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹鋼(gang)。 20世紀80年代初的(de)(de)(de)(de)研究表(biao)(biao)明，Inconel600合金經1100℃水冷固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理后，在經700℃敏(min)化(hua)（時(shi)效）時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)長，晶界鉻(ge)濃度(du)(du)有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同：敏(min)化(hua) 5小時(shi),晶界鉻(ge)濃度(du)(du)會從原有(you)15%降(jiang)到6%，敏(min)化(hua)10h后降(jiang)低到了(le)4%，但隨(sui)著敏(min)化(hua)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)長，當達到100h時(shi)，晶界濃度(du)(du)則可高達12%以上。據(ju)此(ci)提出了(le)鎳(nie)鉻(ge)合金固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理后再經700℃的(de)(de)(de)(de)適宜時(shi)間(jian)(jian)保溫的(de)(de)(de)(de)時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理以防止晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)和(he)晶間(jian)(jian)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝。此(ci)工(gong)藝早已(yi)在Inconel 600 壓水堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱管生產中(zhong)采用已(yi)推(tui)廣用于(yu)同一(yi)用途的(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管的(de)(de)(de)(de)生產，此(ci)工(gong)藝稱為脫(tuo)敏(min)處(chu)(chu)(chu)理（desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕(shi)
國內(nei)外的大(da)量(liang)實(shi)驗(yan)室實(shi)驗(yan)曾已證實(shi)，無論(lun)(lun)是(shi)在高(gao)濃度(du)氯化物中(zhong)(zhong)，還(huan)是(shi)在含有OH﹣的苛性(xing)(xing)溶液中(zhong)(zhong)，無論(lun)(lun)是(shi)在含微量(liang)氯化物和氧的熱(re)水(shui)以(yi)及高(gao)溫(wen)水(shui)中(zhong)(zhong)，鎳(nie)對(dui)提(ti)高(gao)Ni-Cr-Fe合金的耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)能(neng)都(dou)是(shi)有效的。因此普遍(bian)認為含有很高(gao)鎳(nie)含量(liang)的Inconel600合金具有優良(liang)的耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。但在實(shi)際使(shi)用中(zhong)(zhong)，特(te)別是(shi)在壓水(shui)堆(dui)蒸發(fa)器傳(chuan)熱(re)管工作條(tiao)件(jian)下(xia)又發(fa)現Inconel600合金對(dui)應力(li)腐蝕不僅不免疫，而且還(huan)具有相當高(gao)的敏感性(xing)(xing)，甚至在高(gao)溫(wen)高(gao)壓純水(shui)中(zhong)(zhong)也不例(li)外。研究指出(chu)Inconel600合金的這些(xie)晶間(jian)應力(li)腐蝕的敏感性(xing)(xing)可以(yi)通過進行(xing)
時效（脫(tuo)敏）處理來加以抑制。
4. 點蝕
由(you)于(yu)(yu)(yu)Inconel600合金(jin)鉻含量低且不(bu)含鉬，因此(ci)(ci)，此(ci)(ci)合金(jin)不(bu)能(neng)用于(yu)(yu)(yu)耐點蝕和易引起(qi)點蝕的(de)環境中。例(li)如(ru)Inconel600合金(jin)在流(liu)動的(de)海(hai)水和海(hai)水噴淋條件下耐蝕性良好，但在靜止海(hai)水中，此(ci)(ci)合金(jin)便會由(you)于(yu)(yu)(yu)點蝕的(de)產生而遭到(dao)破壞(huai)。
四、焊接(jie)性能
Inconel 600合金(jin)焊(han)(han)接(jie)性能良(liang)好。它可以采用常用的焊(han)(han)接(jie)方法進行同材和(he)異材焊(han)(han)接(jie)。對(dui)于氣體保護金(jin)屬弧(hu)焊(han)(han)接(jie)，可采用Inconel 182和(he)132焊(han)(han)條。對(dui)于MIG和(he)TIG焊(han)(han)接(jie)，則可用Inconel 62焊(han)(han)絲。
五、冷熱加工及成型性能
Inconel 600合(he)(he)金(jin)正常的熱加(jia)工(gong)溫度為871～1232℃，大變(bian)形(xing)量時(shi)，適宜溫度在1038～1232℃之間(jian)(jian)，小變(bian)形(xing)量適宜溫度≥871℃。由(you)(you)于此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)在650～871℃間(jian)(jian)有一熱脆區，故熱加(jia)工(gong)要避開此(ci)(ci)區間(jian)(jian)。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)冷(leng)加(jia)工(gong)性能(neng)與Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)相近。但冷(leng)加(jia)工(gong)硬化速度要比不(bu)銹鋼(gang)低(di)。由(you)(you)于Inconel 600合(he)(he)金(jin)冷(leng)、熱加(jia)工(gong)性能(neng)均佳，因此(ci)(ci)，合(he)(he)金(jin)的冷(leng)熱成型性也(ye)很好(hao)，不(bu)會有任(ren)何(he)困難。
六、熱(re)處理
為(wei)了使合(he)金(jin)中(zhong)碳化物(wu)溶(rong)解以(yi)(yi)得(de)(de)到最(zui)佳的(de)固(gu)(gu)溶(rong)效果，Inconel 600合(he)金(jin)的(de)固(gu)(gu)溶(rong)（退(tui)火）溫(wen)度一般為(wei)1093～1149℃。此時，合(he)金(jin)耐(nai)(nai)全面腐蝕性能(neng)和抗高(gao)(gao)溫(wen)蠕(ru)變、耐(nai)(nai)持久性能(neng)最(zui)好。但是，為(wei)了得(de)(de)到高(gao)(gao)強度、耐(nai)(nai)疲勞、耐(nai)(nai)腐蝕的(de)綜合(he)性能(neng)，對于室溫(wen)和較低(di)溫(wen)度使用的(de)Inconel 600合(he)金(jin)還是以(yi)(yi)選(xuan)中(zhong)具有(you)微(wei)細晶粒的(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)工藝為(wei)好，一般選(xuan)用較低(di)的(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)溫(wen)度。為(wei)了提高(gao)(gao)此合(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)壓水的(de)氯化物(wu)以(yi)(yi)及苛性應(ying)力腐蝕性能(neng)，目(mu)前建(jian)議在固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)后再進行700～750℃、15h左右的(de)時效處(chu)理(li)(li)（即脫敏處(chu)理(li)(li)）。為(wei)了消除殘余應(ying)力，則(ze)以(yi)(yi)在870℃左右加(jia)熱(re)(re)為(wei)宜。
七、應用
此(ci)合(he)金(jin)具(ju)有強(qiang)韌、耐蝕的(de)(de)綜(zong)合(he)性(xing)能，廣泛用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)化學、石化等(deng)工業(ye)中(zhong)。例如(ru)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制造(zao)(zao)加(jia)熱器、換熱器、蒸(zheng)(zheng)發(fa)器、蒸(zheng)(zheng)餾釜、蒸(zheng)(zheng)餾塔、脂肪酸(suan)處理用(yong)(yong)(yong)(yong)冷凝(ning)器、處理松香亭酸(suan)用(yong)(yong)(yong)(yong)設(she)備等(deng)。由于(yu)(yu)合(he)金(jin)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)還(huan)具(ju)有高(gao)強(qiang)度和(he)良(liang)好的(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)，因(yin)而還(huan)可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)熱處理工業(ye)，制造(zao)(zao)各種(zhong)結(jie)構(gou)件。在(zai)核(he)動力工業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)金(jin)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)耐高(gao)溫(wen)耐高(gao)壓水的(de)(de)腐蝕性(xing)能，因(yin)此(ci)它也(ye)是(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水堆(dui)核(he)電廠的(de)(de)重要結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)，當用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器傳熱管時，管材(cai)生產不僅需固溶(rong)處理且(qie)需進行(xing)中(zhong)溫(wen)脫敏處理且(qie)U型管小R段尚(shang)未消(xiao)除殘余應力。此(ci)合(he)金(jin)還(huan)可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)壓水堆(dui)核(he)反應堆(dui)容器上的(de)(de)封頭和(he)底封頭的(de)(de)穿透(tou)件。
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