高溫合(he)金是(shi)指以鐵、鎳、鈷為基，能在(zai)600℃以上的高溫下(xia)抗(kang)氧化(hua)、耐腐(fu)(fu)蝕，并能在(zai)一定(ding)應(ying)力作用下(xia)長(chang)期工(gong)作的一類(lei)金屬材料(liao)，具有優異的高溫強度，良好的抗(kang)氧化(hua)和(he)抗(kang)熱腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)能，良好的疲勞性(xing)(xing)能、斷裂韌性(xing)(xing)等綜合(he)性(xing)(xing)能，又(you)被稱為“超合(he)金，”主要應(ying)用于(yu)航(hang)空、航(hang)天(tian)、艦船(chuan)、車輛(liang)、工(gong)業燃機和(he)能源(yuan)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
| Inconel 600 合金的化學成分(fen) % | ||||||||||
| 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、力學性能
Inconel 600合(he)(he)金的(de)室(shi)溫和(he)(he)低溫力(li)學(xue)性能(neng)(neng)（包括沖擊、疲勞、硬度(du)等）與(yu)一般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼(gang)相近，具有良好的(de)強度(du)和(he)(he)塑、韌性的(de)配合(he)(he)。此合(he)(he)金的(de)高(gao)溫力(li)學(xue)性能(neng)(neng)（包括瞬時(shi)、蠕變(bian)和(he)(he)持久）則(ze)顯優于鎳含量低的(de)一般(ban)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)，可(ke)以(yi)允許(xu)在承受載荷的(de)條(tiao)件下，在600～650℃長期使用。試驗還表明在600℃長期使用后，此合(he)(he)金無脆化傾向。
1. Inconel 600合金的室溫(wen)力學性能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品(pin)種及狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度（HRB） |
| 棒(bang)材: 冷拔退火 | 550～690 | 175～345 | 55～35 | 65～85B |
| 冷拔態(tai) | 720～1035 | 550～860 | 30～10 | 90B～30C |
| 熱加工退火態 | 550～690 | 205～345 | 55～35 | 68～85B |
| 熱加工態 | 585～825 | 240～620 | 50～30 | 75～95B |
| 板材(cai)：熱軋退火態 | 550～725 | 205～345 | 55～35 | 65～85B |
| 熱軋(ya)態 | 585～760 | 240～450 | 50～30 | 80～95B |
| 薄板(ban)：冷軋退火態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤88 |
| 冷軋硬化態 | 825～1035 | 620～860 | 15～2 | ≥24 |
| 帶材：冷軋退(tui)火態 | 550～690 | 205～310 | 55～35 | ≤84 |
| 冷(leng)軋(ya)回火態 | 1000～1170 | 825～1100 | 10～2 | ≥34 |
| 管材：熱軋態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 熱軋退火態 | 515～690 | 175～345 | 55～35 | |
| 冷拔退火態(tai) | 550～690 | 175～345 | 55～35 | ≤88 |
| 絲材：冷拔(ba)退火態(tai) | 550～825 | 240～515 | 45～20 | |
| 冷拔(ba)回火(huo)態 | 725～930 | 480～725 | 35～15 | |
| 彈簧(huang)回(hui)火態 | 1170～1515 | 1035～1445 | 5～2 | |
2. Inconel 600 合(he)金的沖擊性(xing)能（V型夏比試樣）
| Inconel 600 合金的沖擊性能（V型夏比試樣） | ||||
| 試(shi)驗溫度/℃ | 沖擊功/J | |||
| 橫向 | 縱向 | 固溶態 | 冷拔態 | |
| 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(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(he)金棒(bang)材的室溫沖擊(ji)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(jin)的(de)高溫沖(chong)擊性能(neng)（夏比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(neng)
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)在硫酸中的腐蝕速率
| 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 合金在鹽酸中的腐蝕(shi)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(jian)腐(fu)蝕
試驗(yan)表明(ming)，在(zai)(zai)較(jiao)低(di)(di)(di)溫度(du)(du)(du)下，碳(tan)在(zai)(zai)Inconel 600合(he)金(jin)中(zhong)固溶(rong)度(du)(du)(du)是很低(di)(di)(di)的(de)(de)，當溫度(du)(du)(du)低(di)(di)(di)到650℃時(shi)(shi)，碳(tan)的(de)(de)固溶(rong)度(du)(du)(du)低(di)(di)(di)于(yu)0.01%。因此，Inconel 600合(he)金(jin)若(ruo)經(jing)550～850℃中(zhong)溫敏(min)化(hua)處理(li)，由于(yu)Cr23C6和Cr7C3等(deng)碳(tan)化(hua)物沿晶(jing)(jing)(jing)界(jie)沉淀，會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)貧鉻區(qu)，從而使Inconel 600合(he)金(jin)在(zai)(zai)一(yi)些(xie)介質中(zhong)具有(you)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾向。一(yi)般說來(lai)Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾向要高(gao)于(yu)18-8、18-12-Mo等(deng)Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年(nian)代初的(de)(de)研究表明(ming)，Inconel600合(he)金(jin)經(jing)1100℃水冷固溶(rong)處理(li)后，在(zai)(zai)經(jing)700℃敏(min)化(hua)（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)增長，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)度(du)(du)(du)有(you)明(ming)顯的(de)(de)不同(tong)：敏(min)化(hua) 5小時(shi)(shi),晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻濃(nong)度(du)(du)(du)會(hui)從原(yuan)有(you)15%降(jiang)到6%，敏(min)化(hua)10h后降(jiang)低(di)(di)(di)到了4%，但隨著敏(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)增長，當達(da)到100h時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)濃(nong)度(du)(du)(du)則可高(gao)達(da)12%以(yi)上(shang)。據此提出了鎳鉻合(he)金(jin)固溶(rong)處理(li)后再經(jing)700℃的(de)(de)適宜時(shi)(shi)間(jian)(jian)保溫的(de)(de)時(shi)(shi)效處理(li)以(yi)防(fang)止晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)和晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)熱處理(li)工(gong)藝(yi)。此工(gong)藝(yi)早已在(zai)(zai)Inconel 600 壓水堆蒸發器傳(chuan)(chuan)熱管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)采用(yong)(yong)已推廣用(yong)(yong)于(yu)同(tong)一(yi)用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de) Inconel 690 傳(chuan)(chuan)熱管(guan)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)，此工(gong)藝(yi)稱(cheng)為脫敏(min)處理(li)（desensitization ,TTV).
3. 應(ying)力腐蝕
國內(nei)外(wai)的(de)(de)大量實(shi)(shi)驗(yan)室實(shi)(shi)驗(yan)曾已(yi)證實(shi)(shi)，無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)濃度氯(lv)化(hua)(hua)物中(zhong)，還(huan)是(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)OH﹣的(de)(de)苛性(xing)(xing)溶液中(zhong)，無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)(zai)含(han)微(wei)量氯(lv)化(hua)(hua)物和(he)氧(yang)的(de)(de)熱水(shui)以及高(gao)(gao)(gao)溫水(shui)中(zhong)，鎳對提高(gao)(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合金的(de)(de)耐應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能都是(shi)有(you)效的(de)(de)。因此(ci)普(pu)遍認為(wei)含(han)有(you)很(hen)高(gao)(gao)(gao)鎳含(han)量的(de)(de)Inconel600合金具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐應力腐(fu)蝕性(xing)(xing)能。但在(zai)(zai)實(shi)(shi)際使用中(zhong)，特別是(shi)在(zai)(zai)壓水(shui)堆蒸發(fa)器(qi)傳熱管(guan)工作條(tiao)件下(xia)又發(fa)現Inconel600合金對應力腐(fu)蝕不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)免疫，而(er)且還(huan)具(ju)有(you)相(xiang)當(dang)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)敏感性(xing)(xing)，甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓純水(shui)中(zhong)也不(bu)(bu)例外(wai)。研(yan)究指(zhi)出Inconel600合金的(de)(de)這些晶間應力腐(fu)蝕的(de)(de)敏感性(xing)(xing)可以通過進行(xing)
時效(xiao)（脫敏）處理(li)來(lai)加以抑制(zhi)。
4. 點蝕
由于Inconel600合金鉻含量低且不含鉬(mu)，因此(ci)，此(ci)合金不能用于耐點(dian)蝕和易引(yin)起點(dian)蝕的環境中。例如Inconel600合金在(zai)流動的海水和海水噴淋條件下耐蝕性(xing)良好(hao)，但在(zai)靜止海水中，此(ci)合金便會由于點(dian)蝕的產生而遭到破壞(huai)。
四、焊接性能
Inconel 600合金焊(han)(han)接性能良好。它可以采(cai)用(yong)常用(yong)的(de)焊(han)(han)接方法進行同材(cai)和(he)異材(cai)焊(han)(han)接。對(dui)于氣(qi)體保護金屬(shu)弧焊(han)(han)接，可采(cai)用(yong)Inconel 182和(he)132焊(han)(han)條。對(dui)于MIG和(he)TIG焊(han)(han)接，則(ze)可用(yong)Inconel 62焊(han)(han)絲。
五、冷熱(re)加工(gong)及成(cheng)型性能
Inconel 600合(he)(he)金正(zheng)常的(de)(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)溫度(du)為871～1232℃，大(da)變形(xing)量時，適宜溫度(du)在1038～1232℃之間(jian)，小(xiao)變形(xing)量適宜溫度(du)≥871℃。由于(yu)(yu)此合(he)(he)金在650～871℃間(jian)有一熱(re)脆區，故熱(re)加(jia)(jia)工(gong)要避開此區間(jian)。此合(he)(he)金冷加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能與Cr-Ni奧氏體不(bu)(bu)銹鋼相近。但冷加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化速度(du)要比不(bu)(bu)銹鋼低。由于(yu)(yu)Inconel 600合(he)(he)金冷、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能均佳，因此，合(he)(he)金的(de)(de)冷熱(re)成型性(xing)也很好，不(bu)(bu)會有任何困難(nan)。
六、熱處理
為了使合(he)(he)金(jin)(jin)中碳化(hua)物溶(rong)解以(yi)得到最佳的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)效(xiao)果，Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)（退火(huo)）溫(wen)(wen)度(du)一般為1093～1149℃。此時，合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)全面腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能和抗高溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)(nai)持久性(xing)(xing)能最好(hao)(hao)。但是(shi)，為了得到高強度(du)、耐(nai)(nai)疲(pi)勞(lao)、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)(he)性(xing)(xing)能，對于室溫(wen)(wen)和較低溫(wen)(wen)度(du)使用的(de)(de)(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金(jin)(jin)還是(shi)以(yi)選中具有微細晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)為好(hao)(hao)，一般選用較低的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)。為了提高此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)耐(nai)(nai)高壓水的(de)(de)(de)(de)氯化(hua)物以(yi)及苛性(xing)(xing)應力(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能，目前建(jian)議在固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)(li)后再(zai)進(jin)行(xing)700～750℃、15h左右的(de)(de)(de)(de)時效(xiao)處(chu)理(li)(li)(li)（即脫敏處(chu)理(li)(li)(li)）。為了消除殘(can)余應力(li)，則以(yi)在870℃左右加熱(re)(re)為宜。
七、應用
此合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有(you)強韌、耐蝕的(de)綜合(he)(he)(he)性能(neng)(neng)，廣泛用(yong)于(yu)化(hua)(hua)學(xue)、石化(hua)(hua)等工業(ye)中(zhong)。例如用(yong)于(yu)制(zhi)造加熱器(qi)、換(huan)熱器(qi)、蒸發器(qi)、蒸餾釜、蒸餾塔、脂肪酸處(chu)(chu)理用(yong)冷凝器(qi)、處(chu)(chu)理松香(xiang)亭酸用(yong)設備等。由(you)于(yu)合(he)(he)(he)金(jin)在高(gao)(gao)(gao)溫下還具(ju)(ju)有(you)高(gao)(gao)(gao)強度和(he)良好的(de)抗氧化(hua)(hua)性，因而還可用(yong)于(yu)熱處(chu)(chu)理工業(ye)，制(zhi)造各種結(jie)(jie)構件。在核(he)動(dong)力工業(ye)中(zhong)，Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)(ju)有(you)良好的(de)耐高(gao)(gao)(gao)溫耐高(gao)(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)的(de)腐蝕性能(neng)(neng)，因此它(ta)也是用(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)(shui)堆(dui)核(he)電廠的(de)重要結(jie)(jie)構材料，當用(yong)于(yu)蒸發器(qi)傳熱管(guan)時，管(guan)材生產不僅需(xu)固溶處(chu)(chu)理且需(xu)進行中(zhong)溫脫敏處(chu)(chu)理且U型(xing)管(guan)小R段尚未消(xiao)除殘余(yu)應(ying)力。此合(he)(he)(he)金(jin)還可用(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)(shui)堆(dui)核(he)反應(ying)堆(dui)容器(qi)上的(de)封頭和(he)底封頭的(de)穿透件。
