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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、化學成分(fen)

二、力學(xue)性能

 Inconel 600合金(jin)的(de)室(shi)溫(wen)和低(di)溫(wen)力學性(xing)(xing)能（包括沖擊、疲勞、硬度等）與一般(ban)Cr-Ni奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)相近，具(ju)有良好的(de)強度和塑、韌性(xing)(xing)的(de)配(pei)合。此合金(jin)的(de)高溫(wen)力學性(xing)(xing)能（包括瞬時、蠕變和持久）則顯優于鎳含量低(di)的(de)一般(ban)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)，可以允許(xu)在(zai)承受載荷的(de)條件下，在(zai)600～650℃長(chang)期使(shi)用(yong)。試驗還(huan)表明(ming)在(zai)600℃長(chang)期使(shi)用(yong)后，此合金(jin)無脆化傾向。

   1. Inconel 600合金的室(shi)溫力學性(xing)能(neng)

  2. Inconel 600 合(he)金的沖(chong)擊性能（V型夏比試(shi)樣）

 3.  Inconel 600 合金的低溫沖擊性(xing)能

 4. Inconel 600 合金棒(bang)材(cai)的室溫沖(chong)擊性能(neng)

 5. Inconel 600 合金的(de)高溫沖擊(ji)性能（夏(xia)比V型(xing)試樣）

三、耐蝕性(xing)能

   1. 全面腐(fu)蝕(shi)

  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)金在硫酸中的(de)腐蝕速率

     b.   Inconel 600 合(he)金在鹽酸中的腐蝕速率

   2. 晶間腐(fu)蝕

  試(shi)驗(yan)表明(ming)(ming)，在較(jiao)低溫度(du)下，碳在Inconel 600合(he)金(jin)中(zhong)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)是很低的(de)(de)(de)(de)(de)，當(dang)溫度(du)低到(dao)650℃時(shi)(shi)，碳的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)度(du)低于0.01%。因(yin)此，Inconel 600合(he)金(jin)若經(jing)550～850℃中(zhong)溫敏(min)化處理(li)，由于Cr23C6和(he)Cr7C3等碳化物沿(yan)晶界沉(chen)淀，會(hui)產(chan)生(sheng)貧(pin)鉻(ge)區，從而使Inconel 600合(he)金(jin)在一些介質中(zhong)具有(you)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕傾(qing)向(xiang)。一般(ban)說來(lai)Inconel 600合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕傾(qing)向(xiang)要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不(bu)銹鋼。 20世紀80年(nian)代初(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)研究表明(ming)(ming)，Inconel600合(he)金(jin)經(jing)1100℃水冷固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)后(hou)，在經(jing)700℃敏(min)化（時(shi)(shi)效）時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，晶界鉻(ge)濃(nong)度(du)有(you)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同：敏(min)化 5小時(shi)(shi),晶界鉻(ge)濃(nong)度(du)會(hui)從原有(you)15%降到(dao)6%，敏(min)化10h后(hou)降低到(dao)了4%，但隨著敏(min)化時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)，當(dang)達(da)到(dao)100h時(shi)(shi)，晶界濃(nong)度(du)則可高達(da)12%以上(shang)。據此提(ti)出了鎳鉻(ge)合(he)金(jin)固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)后(hou)再經(jing)700℃的(de)(de)(de)(de)(de)適(shi)宜時(shi)(shi)間(jian)保(bao)溫的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)效處理(li)以防止(zhi)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕和(he)晶間(jian)應力腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)熱處理(li)工(gong)藝。此工(gong)藝早已在Inconel 600 壓水堆蒸發器傳熱管生(sheng)產(chan)中(zhong)采(cai)用(yong)已推廣(guang)用(yong)于同一用(yong)途的(de)(de)(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)，此工(gong)藝稱(cheng)為脫(tuo)敏(min)處理(li)（desensitization ,TTV).

  3. 應力腐蝕

  國內(nei)外的(de)(de)(de)大量(liang)實驗室實驗曾已證實，無(wu)論是在(zai)高(gao)(gao)濃度氯(lv)化(hua)物(wu)中(zhong)，還是在(zai)含有(you)(you)OH﹣的(de)(de)(de)苛(ke)性(xing)溶液中(zhong)，無(wu)論是在(zai)含微(wei)量(liang)氯(lv)化(hua)物(wu)和氧的(de)(de)(de)熱水以及高(gao)(gao)溫水中(zhong)，鎳對提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)能都是有(you)(you)效的(de)(de)(de)。因(yin)此普遍認為含有(you)(you)很高(gao)(gao)鎳含量(liang)的(de)(de)(de)Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)應力腐蝕性(xing)能。但在(zai)實際使用(yong)中(zhong)，特(te)別是在(zai)壓水堆蒸(zheng)發器傳熱管工作條件下(xia)又發現Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)對應力腐蝕不(bu)僅不(bu)免(mian)疫，而且還具(ju)有(you)(you)相當高(gao)(gao)的(de)(de)(de)敏感性(xing)，甚至在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓純水中(zhong)也不(bu)例外。研究指出Inconel600合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)這(zhe)些晶間(jian)應力腐蝕的(de)(de)(de)敏感性(xing)可以通(tong)過進行(xing)時效(xiao)（脫敏）處理來加以抑制(zhi)。

  4. 點蝕

 由于(yu)(yu)Inconel600合(he)金鉻含(han)量低且(qie)不含(han)鉬，因此，此合(he)金不能(neng)用于(yu)(yu)耐(nai)點(dian)(dian)蝕(shi)和易引起點(dian)(dian)蝕(shi)的(de)環境(jing)中。例如Inconel600合(he)金在流動的(de)海(hai)水和海(hai)水噴(pen)淋(lin)條件下耐(nai)蝕(shi)性良好(hao)，但在靜止海(hai)水中，此合(he)金便會(hui)由于(yu)(yu)點(dian)(dian)蝕(shi)的(de)產生而遭到破(po)壞。

四(si)、焊接性能

Inconel 600合金焊(han)接(jie)(jie)性能良好。它可(ke)以采用常用的焊(han)接(jie)(jie)方法進(jin)行同材和(he)異材焊(han)接(jie)(jie)。對于(yu)氣(qi)體保護金屬弧焊(han)接(jie)(jie)，可(ke)采用Inconel 182和(he)132焊(han)條(tiao)。對于(yu)MIG和(he)TIG焊(han)接(jie)(jie)，則(ze)可(ke)用Inconel 62焊(han)絲。

五、冷(leng)熱加工(gong)及成型性能

 Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)正常的熱加(jia)工溫(wen)度為871～1232℃，大變(bian)形量(liang)時，適宜(yi)溫(wen)度在(zai)1038～1232℃之(zhi)間(jian)，小(xiao)變(bian)形量(liang)適宜(yi)溫(wen)度≥871℃。由(you)于(yu)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)650～871℃間(jian)有(you)一熱脆區，故熱加(jia)工要避開此(ci)區間(jian)。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)冷(leng)加(jia)工性(xing)(xing)能與Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)相(xiang)近。但冷(leng)加(jia)工硬(ying)化速度要比不(bu)銹鋼(gang)(gang)低。由(you)于(yu)Inconel 600合(he)(he)(he)金(jin)(jin)冷(leng)、熱加(jia)工性(xing)(xing)能均佳(jia)，因此(ci)，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的冷(leng)熱成(cheng)型性(xing)(xing)也很好，不(bu)會有(you)任何困難。

六(liu)、熱處(chu)理

為(wei)(wei)了使合(he)金(jin)(jin)中碳(tan)化(hua)物溶解以得(de)到最(zui)佳的固(gu)(gu)(gu)溶效果，Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的固(gu)(gu)(gu)溶（退火）溫(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)1093～1149℃。此時(shi)，合(he)金(jin)(jin)耐(nai)全(quan)面腐蝕(shi)性(xing)(xing)能和抗高(gao)溫(wen)(wen)蠕(ru)變、耐(nai)持(chi)久(jiu)性(xing)(xing)能最(zui)好。但是，為(wei)(wei)了得(de)到高(gao)強(qiang)度、耐(nai)疲勞、耐(nai)腐蝕(shi)的綜合(he)性(xing)(xing)能，對于室溫(wen)(wen)和較低(di)溫(wen)(wen)度使用的Inconel 600合(he)金(jin)(jin)還是以選(xuan)(xuan)中具有微細晶(jing)粒的熱處理工藝為(wei)(wei)好，一般選(xuan)(xuan)用較低(di)的熱處理溫(wen)(wen)度。為(wei)(wei)了提高(gao)此合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)壓水(shui)的氯(lv)化(hua)物以及苛(ke)性(xing)(xing)應力腐蝕(shi)性(xing)(xing)能，目(mu)前建(jian)議在固(gu)(gu)(gu)溶處理后再進行700～750℃、15h左右(you)的時(shi)效處理（即脫敏處理）。為(wei)(wei)了消(xiao)除殘余應力，則以在870℃左右(you)加(jia)熱為(wei)(wei)宜。

七(qi)、應用

  此合金(jin)具有強(qiang)韌、耐蝕(shi)的(de)綜合性(xing)能，廣泛用于(yu)化學、石化等(deng)工業(ye)(ye)中(zhong)。例如用于(yu)制造加(jia)熱器、換熱器、蒸發(fa)(fa)器、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂肪酸處理用冷(leng)凝器、處理松香亭酸用設備等(deng)。由于(yu)合金(jin)在高(gao)溫下還具有高(gao)強(qiang)度(du)和良(liang)好(hao)的(de)抗氧(yang)化性(xing)，因(yin)而(er)還可用于(yu)熱處理工業(ye)(ye)，制造各種(zhong)結構件。在核動力工業(ye)(ye)中(zhong)，Inconel 600合金(jin)具有良(liang)好(hao)的(de)耐高(gao)溫耐高(gao)壓水(shui)(shui)的(de)腐蝕(shi)性(xing)能，因(yin)此它也是(shi)用于(yu)壓水(shui)(shui)堆核電廠的(de)重要結構材料，當用于(yu)蒸發(fa)(fa)器傳熱管時，管材生產不僅需固溶處理且需進(jin)行中(zhong)溫脫敏(min)處理且U型管小R段尚未(wei)消除殘余(yu)應力。此合金(jin)還可用于(yu)壓水(shui)(shui)堆核反應堆容器上的(de)封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的(de)穿透(tou)件。