inconel產品的(de)(de)均(jun)勻腐(fu)蝕可以發(fa)生在(zai)(zai)酸性(xing)(xing)或熱的(de)(de)堿性(xing)(xing)溶液。通(tong)過這種(zhong)機(ji)制可以預計(ji)的(de)(de)虧損,并(bing)在(zai)(zai)設(she)計(ji)允許(xu)的(de)(de)。inconel產品的(de)(de)腐(fu)蝕速率非常慢(man)時,該金(jin)屬(shu)是在(zai)(zai)被動(dong)狀態,一(yi)般的(de)(de)是耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)更好地較大(da)的(de)(de)鉻含(han)量,但其他的(de)(de)溶質可以是有(you)害的(de)(de)。
GH 3600 / Inconel 600 / N06600 / NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe
香蕉視頻app在線觀看: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(yi)、化學成分
Inconel 600 合金的(de)化(hua)學成分(fen) % | ||||||||||
牌號(hao) | 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、力學性能
Inconel 600合(he)金(jin)(jin)的室溫(wen)和(he)低溫(wen)力學性(xing)能(包括沖擊、疲勞、硬度等)與一般Cr-Ni奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)相近(jin),具有良(liang)好(hao)的強度和(he)塑、韌性(xing)的配合(he)。此(ci)合(he)金(jin)(jin)的高(gao)溫(wen)力學性(xing)能(包括瞬(shun)時、蠕變和(he)持久)則顯優(you)于鎳含量低的一般奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),可以(yi)允(yun)許(xu)在(zai)承受載荷的條件下,在(zai)600~650℃長期使用(yong)。試驗還表明在(zai)600℃長期使用(yong)后,此(ci)合(he)金(jin)(jin)無脆化傾(qing)向。
1. Inconel 600合金的室(shi)溫(wen)力(li)學性能
Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
材料品種(zhong)及(ji)狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | 硬度(HRB) |
棒(bang)材: 冷拔退火(huo) | 550~690 | 175~345 | 55~35 | 65~85B |
冷(leng)拔態 | 720~1035 | 550~860 | 30~10 | 90B~30C |
熱加工退火(huo)態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
熱加工態 | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
板材:熱軋退火態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
熱(re)軋態(tai) | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
薄板:冷軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
冷軋硬(ying)化態 | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
帶材:冷(leng)軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
冷軋回火態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
管(guan)材:熱軋態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
熱軋退(tui)火(huo)態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
冷拔(ba)退火態(tai) | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
絲材:冷拔退火態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
冷拔回火態 | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
彈(dan)簧回火態 | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 |
2. Inconel 600 合金的沖(chong)擊(ji)性能(V型夏比試(shi)樣(yang))
Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣) | ||||
試驗溫度/℃ | 沖(chong)擊功/J | |||
橫向 | 縱(zong)向 | 固溶態(tai) | 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(chong)擊性能(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(cai)的室溫沖擊性能
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(bi)V型試(shi)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、耐蝕性能
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 合金在(zai)硫酸中(zhong)的腐蝕速(su)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(yan)酸中的腐蝕速率
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. 晶間腐蝕
試(shi)驗表明,在(zai)較低溫(wen)度下,碳在(zai)Inconel 600合(he)(he)金(jin)中固溶(rong)度是很低的(de),當溫(wen)度低到(dao)650℃時(shi),碳的(de)固溶(rong)度低于(yu)(yu)0.01%。因此(ci),Inconel 600合(he)(he)金(jin)若經550~850℃中溫(wen)敏(min)化(hua)處(chu)(chu)理(li),由于(yu)(yu)Cr23C6和Cr7C3等碳化(hua)物沿晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界沉淀(dian),會(hui)產生貧鉻區,從而使Inconel 600合(he)(he)金(jin)在(zai)一些介質中具有晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。一般說來Inconel 600合(he)(he)金(jin)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向要高(gao)(gao)于(yu)(yu)18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀80年代(dai)初(chu)的(de)研究表明,Inconel600合(he)(he)金(jin)經1100℃水冷固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)后,在(zai)經700℃敏(min)化(hua)(時(shi)效)時(shi)間(jian)的(de)增(zeng)長(chang),晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界鉻濃(nong)(nong)(nong)度有明顯的(de)不同:敏(min)化(hua) 5小時(shi),晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界鉻濃(nong)(nong)(nong)度會(hui)從原有15%降到(dao)6%,敏(min)化(hua)10h后降低到(dao)了4%,但隨著敏(min)化(hua)時(shi)間(jian)的(de)增(zeng)長(chang),當達到(dao)100h時(shi),晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界濃(nong)(nong)(nong)度則可高(gao)(gao)達12%以上。據此(ci)提出了鎳鉻合(he)(he)金(jin)固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)后再經700℃的(de)適宜時(shi)間(jian)保溫(wen)的(de)時(shi)效處(chu)(chu)理(li)以防止晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)熱處(chu)(chu)理(li)工藝(yi)。此(ci)工藝(yi)早已在(zai)Inconel 600 壓水堆(dui)蒸(zheng)發(fa)器傳(chuan)熱管(guan)生產中采用已推(tui)廣用于(yu)(yu)同一用途的(de) Inconel 690 傳(chuan)熱管(guan)的(de)生產,此(ci)工藝(yi)稱為脫敏(min)處(chu)(chu)理(li)(desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕
國內外的(de)大量(liang)實(shi)(shi)驗(yan)室實(shi)(shi)驗(yan)曾(ceng)已(yi)證實(shi)(shi),無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)(zai)高(gao)濃度氯化物中(zhong)(zhong),還是(shi)在(zai)(zai)含(han)有(you)(you)OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)(zhong),無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯化物和氧的(de)熱水(shui)(shui)以(yi)及高(gao)溫水(shui)(shui)中(zhong)(zhong),鎳對提高(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能都是(shi)有(you)(you)效的(de)。因此普遍認為含(han)有(you)(you)很高(gao)鎳含(han)量(liang)的(de)Inconel600合(he)金具有(you)(you)優(you)良的(de)耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能。但在(zai)(zai)實(shi)(shi)際使用(yong)中(zhong)(zhong),特別是(shi)在(zai)(zai)壓水(shui)(shui)堆(dui)蒸發器傳(chuan)熱管工(gong)作(zuo)條(tiao)件下又(you)發現Inconel600合(he)金對應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)不(bu)(bu)僅(jin)不(bu)(bu)免疫,而且(qie)還具有(you)(you)相當高(gao)的(de)敏(min)感性(xing),甚至(zhi)在(zai)(zai)高(gao)溫高(gao)壓純水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)也不(bu)(bu)例外。研究指出Inconel600合(he)金的(de)這些(xie)晶(jing)間應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)敏(min)感性(xing)可以(yi)通過進行時效(脫敏(min))處(chu)理來加以抑制。
4. 點蝕
由(you)(you)于Inconel600合(he)金(jin)(jin)鉻含(han)量低且不(bu)含(han)鉬,因此(ci),此(ci)合(he)金(jin)(jin)不(bu)能用于耐點(dian)蝕(shi)(shi)和易(yi)引起點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)環境中(zhong)。例如(ru)Inconel600合(he)金(jin)(jin)在(zai)流動的(de)(de)海水和海水噴淋條(tiao)件下耐蝕(shi)(shi)性良好,但在(zai)靜止海水中(zhong),此(ci)合(he)金(jin)(jin)便會由(you)(you)于點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)產生而遭到破壞。
四、焊接(jie)性能
Inconel 600合金焊(han)(han)接性能良好(hao)。它可以采(cai)用常用的(de)焊(han)(han)接方法進行同材(cai)和(he)(he)異材(cai)焊(han)(han)接。對于氣體保護金屬弧焊(han)(han)接,可采(cai)用Inconel 182和(he)(he)132焊(han)(han)條。對于MIG和(he)(he)TIG焊(han)(han)接,則可用Inconel 62焊(han)(han)絲(si)。
五、冷熱加(jia)工及成型性能(neng)
Inconel 600合金正常的熱加(jia)工溫度(du)為871~1232℃,大(da)變(bian)形量(liang)時(shi),適宜(yi)溫度(du)在1038~1232℃之(zhi)間(jian),小變(bian)形量(liang)適宜(yi)溫度(du)≥871℃。由(you)于(yu)此合金在650~871℃間(jian)有一熱脆區,故熱加(jia)工要(yao)避(bi)開此區間(jian)。此合金冷加(jia)工性(xing)能與Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)相近。但冷加(jia)工硬化速度(du)要(yao)比不銹鋼(gang)低。由(you)于(yu)Inconel 600合金冷、熱加(jia)工性(xing)能均佳,因(yin)此,合金的冷熱成型性(xing)也很好,不會有任何困難。
六、熱處理
為(wei)了(le)使(shi)合(he)(he)金中(zhong)(zhong)碳化(hua)物(wu)溶解(jie)以(yi)(yi)得到最佳的(de)(de)固(gu)(gu)溶效(xiao)(xiao)果,Inconel 600合(he)(he)金的(de)(de)固(gu)(gu)溶(退火)溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)1093~1149℃。此時(shi),合(he)(he)金耐(nai)(nai)全面(mian)腐(fu)蝕性(xing)能和(he)抗高(gao)溫(wen)蠕變(bian)、耐(nai)(nai)持(chi)久性(xing)能最好(hao)。但(dan)是,為(wei)了(le)得到高(gao)強度(du)(du)、耐(nai)(nai)疲(pi)勞(lao)、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)能,對于(yu)室溫(wen)和(he)較(jiao)低溫(wen)度(du)(du)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)Inconel 600合(he)(he)金還是以(yi)(yi)選(xuan)中(zhong)(zhong)具有微細晶粒的(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)為(wei)好(hao),一般選(xuan)用(yong)(yong)較(jiao)低的(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)溫(wen)度(du)(du)。為(wei)了(le)提高(gao)此合(he)(he)金的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)(nai)高(gao)壓水(shui)的(de)(de)氯(lv)化(hua)物(wu)以(yi)(yi)及苛性(xing)應力腐(fu)蝕性(xing)能,目前(qian)建議在固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)(li)后再進行700~750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)(de)時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)(li)(即脫敏處(chu)理(li)(li))。為(wei)了(le)消除(chu)殘余應力,則以(yi)(yi)在870℃左(zuo)右(you)加熱(re)為(wei)宜(yi)。
七、應用
此(ci)合金具(ju)(ju)有強(qiang)韌(ren)、耐(nai)蝕(shi)的(de)綜合性能(neng),廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)化(hua)學(xue)、石化(hua)等(deng)工(gong)業中。例如用(yong)(yong)(yong)于(yu)制造(zao)加熱(re)(re)器(qi)(qi)、換熱(re)(re)器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂(zhi)肪(fang)酸處(chu)理(li)用(yong)(yong)(yong)冷凝器(qi)(qi)、處(chu)理(li)松香(xiang)亭酸用(yong)(yong)(yong)設備(bei)等(deng)。由于(yu)合金在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下還(huan)具(ju)(ju)有高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度和良好的(de)抗氧化(hua)性,因而還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)熱(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)業,制造(zao)各(ge)種結構(gou)件(jian)。在核動力工(gong)業中,Inconel 600合金具(ju)(ju)有良好的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)水(shui)的(de)腐蝕(shi)性能(neng),因此(ci)它也是(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆(dui)核電廠的(de)重(zhong)要結構(gou)材(cai)料,當用(yong)(yong)(yong)于(yu)蒸發器(qi)(qi)傳熱(re)(re)管時(shi),管材(cai)生產不僅需(xu)固溶處(chu)理(li)且需(xu)進(jin)行中溫(wen)脫敏處(chu)理(li)且U型管小R段尚未消除(chu)殘余應力。此(ci)合金還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)壓(ya)水(shui)堆(dui)核反應堆(dui)容(rong)器(qi)(qi)上的(de)封(feng)頭(tou)和底封(feng)頭(tou)的(de)穿(chuan)透(tou)件(jian)。