
inconel產(chan)品(pin)的(de)均勻(yun)腐(fu)蝕可以發生在酸性或熱的(de)堿性溶液。通過這(zhe)種機制可以預計(ji)(ji)的(de)虧損,并(bing)在設計(ji)(ji)允(yun)許的(de)。inconel產(chan)品(pin)的(de)腐(fu)蝕速率(lv)非常慢時,該金(jin)屬是在被(bei)動狀態,一(yi)般的(de)是耐腐(fu)蝕性更好地較大的(de)鉻含量,但其(qi)他的(de)溶質(zhi)可以是有害的(de)。
GH 3600 / Inconel 600 / N06600 / NS312 / 2.4816 / NCF600 / 0Cr15Ni75Fe
香蕉視頻app免費下載: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(cheng)分
| Inconel 600 合金的化(hua)學(xue)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、力學性能
Inconel 600合(he)金(jin)的(de)室(shi)溫(wen)和(he)低溫(wen)力學性能(包括(kuo)沖(chong)擊、疲(pi)勞、硬度(du)(du)等)與一般(ban)Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼相近,具有良好的(de)強度(du)(du)和(he)塑、韌性的(de)配合(he)。此(ci)合(he)金(jin)的(de)高溫(wen)力學性能(包括(kuo)瞬(shun)時、蠕(ru)變和(he)持久)則顯優于鎳含量低的(de)一般(ban)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,可以允許在承受載荷的(de)條件下,在600~650℃長期使用。試驗還(huan)表明(ming)在600℃長期使用后,此(ci)合(he)金(jin)無脆化傾向(xiang)。
1. Inconel 600合(he)金的室溫力學性能
| Inconel 600 合金的室內溫度力學性能 | ||||
| 材料品(pin)種及(ji)狀態(tai) | 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(re)加工退火(huo)態 | 550~690 | 205~345 | 55~35 | 68~85B |
| 熱加(jia)工態 | 585~825 | 240~620 | 50~30 | 75~95B |
| 板(ban)材:熱軋退火態 | 550~725 | 205~345 | 55~35 | 65~85B |
| 熱軋態 | 585~760 | 240~450 | 50~30 | 80~95B |
| 薄(bo)板:冷軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤88 |
| 冷軋硬化態(tai) | 825~1035 | 620~860 | 15~2 | ≥24 |
| 帶材:冷軋退火態 | 550~690 | 205~310 | 55~35 | ≤84 |
| 冷軋回火(huo)態 | 1000~1170 | 825~1100 | 10~2 | ≥34 |
| 管材:熱軋態 | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
| 熱軋退火態(tai) | 515~690 | 175~345 | 55~35 | |
| 冷拔(ba)退火態(tai) | 550~690 | 175~345 | 55~35 | ≤88 |
| 絲材(cai):冷(leng)拔退火態 | 550~825 | 240~515 | 45~20 | |
| 冷拔回火態 | 725~930 | 480~725 | 35~15 | |
| 彈簧回火(huo)態(tai) | 1170~1515 | 1035~1445 | 5~2 | |
2. Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣)
| Inconel 600 合金的沖擊性能(V型夏比試樣) | ||||
| 試驗溫(wen)度/℃ | 沖(chong)擊(ji)功/J | |||
| 橫向(xiang) | 縱向 | 固溶(rong)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(di)溫(wen)沖擊(ji)性能
| 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 合金棒材的室(shi)溫沖(chong)擊(ji)性(xing)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(gao)溫沖(chong)擊(ji)性能(夏比(bi)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、耐(nai)蝕(shi)性能
1. 全面(mian)腐(fu)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(suan)中的(de)腐(fu)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(zhong)的(de)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(yan)表明,在較低(di)溫(wen)(wen)度(du)下(xia),碳在Inconel 600合(he)金中(zhong)固(gu)溶度(du)是很低(di)的(de)(de)(de),當(dang)溫(wen)(wen)度(du)低(di)到650℃時(shi),碳的(de)(de)(de)固(gu)溶度(du)低(di)于0.01%。因此,Inconel 600合(he)金若經550~850℃中(zhong)溫(wen)(wen)敏(min)化(hua)處(chu)理,由(you)于Cr23C6和Cr7C3等碳化(hua)物沿晶界(jie)沉淀,會產生(sheng)貧(pin)鉻(ge)區,從而使Inconel 600合(he)金在一些介質中(zhong)具(ju)有(you)晶間(jian)腐蝕傾(qing)(qing)向(xiang)。一般說來(lai)Inconel 600合(he)金的(de)(de)(de)晶間(jian)腐蝕傾(qing)(qing)向(xiang)要高于18-8、18-12-Mo等Cr-Ni不銹鋼。 20世紀(ji)80年代(dai)初的(de)(de)(de)研究表明,Inconel600合(he)金經1100℃水冷(leng)固(gu)溶處(chu)理后(hou),在經700℃敏(min)化(hua)(時(shi)效)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang),晶界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)有(you)明顯的(de)(de)(de)不同(tong):敏(min)化(hua) 5小時(shi),晶界(jie)鉻(ge)濃(nong)度(du)會從原(yuan)有(you)15%降(jiang)到6%,敏(min)化(hua)10h后(hou)降(jiang)低(di)到了(le)4%,但隨著敏(min)化(hua)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang),當(dang)達(da)到100h時(shi),晶界(jie)濃(nong)度(du)則可高達(da)12%以上。據此提出了(le)鎳鉻(ge)合(he)金固(gu)溶處(chu)理后(hou)再(zai)經700℃的(de)(de)(de)適宜(yi)時(shi)間(jian)保溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)時(shi)效處(chu)理以防止晶間(jian)腐蝕和晶間(jian)應力(li)腐蝕的(de)(de)(de)熱處(chu)理工藝。此工藝早已在Inconel 600 壓水堆蒸(zheng)發器傳熱管生(sheng)產中(zhong)采用(yong)已推廣用(yong)于同(tong)一用(yong)途的(de)(de)(de) Inconel 690 傳熱管的(de)(de)(de)生(sheng)產,此工藝稱為脫敏(min)處(chu)理(desensitization ,TTV).
3. 應力腐蝕(shi)
國內外的(de)大量(liang)實(shi)驗室實(shi)驗曾已證實(shi),無(wu)論(lun)是(shi)(shi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)濃度氯化物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong),還(huan)是(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)(han)有OH﹣的(de)苛性(xing)溶液中(zhong)(zhong)(zhong),無(wu)論(lun)是(shi)(shi)在(zai)(zai)含(han)(han)微量(liang)氯化物(wu)和(he)氧的(de)熱(re)水(shui)(shui)以(yi)及高(gao)(gao)溫(wen)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong),鎳對提高(gao)(gao)Ni-Cr-Fe合(he)金的(de)耐應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能(neng)都是(shi)(shi)有效的(de)。因(yin)此普遍(bian)認為含(han)(han)有很高(gao)(gao)鎳含(han)(han)量(liang)的(de)Inconel600合(he)金具有優良的(de)耐應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。但在(zai)(zai)實(shi)際使用中(zhong)(zhong)(zhong),特別是(shi)(shi)在(zai)(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸發(fa)器(qi)傳熱(re)管工作條(tiao)件下(xia)又發(fa)現Inconel600合(he)金對應(ying)力腐蝕(shi)不僅不免疫,而且還(huan)具有相當(dang)高(gao)(gao)的(de)敏感(gan)性(xing),甚至在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓純水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)也不例外。研(yan)究指出Inconel600合(he)金的(de)這些晶(jing)間應(ying)力腐蝕(shi)的(de)敏感(gan)性(xing)可以(yi)通過(guo)進行時效(脫敏)處理來加以(yi)抑制。
4. 點蝕
由(you)于Inconel600合(he)(he)金鉻(ge)含(han)(han)量(liang)低且不(bu)含(han)(han)鉬,因此,此合(he)(he)金不(bu)能用于耐(nai)點(dian)蝕和易引起點(dian)蝕的環境中(zhong)。例如Inconel600合(he)(he)金在流動的海(hai)水(shui)和海(hai)水(shui)噴淋條件下耐(nai)蝕性良好,但在靜(jing)止(zhi)海(hai)水(shui)中(zhong),此合(he)(he)金便會(hui)由(you)于點(dian)蝕的產(chan)生而(er)遭到破壞。
四(si)、焊接性能(neng)
Inconel 600合金(jin)焊(han)接性能良好。它可以采(cai)用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)的焊(han)接方法進行同材和異材焊(han)接。對(dui)于氣體保護金(jin)屬弧焊(han)接,可采(cai)用(yong)(yong)Inconel 182和132焊(han)條。對(dui)于MIG和TIG焊(han)接,則可用(yong)(yong)Inconel 62焊(han)絲。
五、冷熱加工及(ji)成型性能(neng)
Inconel 600合金(jin)正(zheng)常的(de)熱(re)(re)加(jia)工(gong)溫度為871~1232℃,大變(bian)形(xing)量(liang)時,適宜(yi)(yi)溫度在1038~1232℃之間(jian)(jian),小(xiao)變(bian)形(xing)量(liang)適宜(yi)(yi)溫度≥871℃。由(you)于此(ci)合金(jin)在650~871℃間(jian)(jian)有(you)(you)一熱(re)(re)脆區(qu),故熱(re)(re)加(jia)工(gong)要(yao)(yao)避(bi)開此(ci)區(qu)間(jian)(jian)。此(ci)合金(jin)冷(leng)加(jia)工(gong)性能(neng)與Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)相近。但冷(leng)加(jia)工(gong)硬化速度要(yao)(yao)比不銹鋼(gang)低(di)。由(you)于Inconel 600合金(jin)冷(leng)、熱(re)(re)加(jia)工(gong)性能(neng)均佳,因此(ci),合金(jin)的(de)冷(leng)熱(re)(re)成型性也很好(hao),不會有(you)(you)任何困(kun)難。
六、熱處理
為(wei)(wei)了(le)使合金中碳化(hua)物溶(rong)解以(yi)得到最佳的(de)(de)(de)固溶(rong)效(xiao)果,Inconel 600合金的(de)(de)(de)固溶(rong)(退火)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)1093~1149℃。此(ci)時,合金耐(nai)全面腐蝕性能(neng)(neng)(neng)和抗高(gao)溫(wen)(wen)蠕變、耐(nai)持久性能(neng)(neng)(neng)最好(hao)。但是(shi),為(wei)(wei)了(le)得到高(gao)強度(du)、耐(nai)疲勞(lao)、耐(nai)腐蝕的(de)(de)(de)綜合性能(neng)(neng)(neng),對于(yu)室溫(wen)(wen)和較(jiao)低溫(wen)(wen)度(du)使用的(de)(de)(de)Inconel 600合金還是(shi)以(yi)選中具有微細晶粒的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝為(wei)(wei)好(hao),一(yi)般選用較(jiao)低的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)溫(wen)(wen)度(du)。為(wei)(wei)了(le)提高(gao)此(ci)合金的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)耐(nai)高(gao)壓水的(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)物以(yi)及(ji)苛(ke)性應力腐蝕性能(neng)(neng)(neng),目前(qian)建(jian)議在固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)后再進行700~750℃、15h左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)(即脫敏處(chu)(chu)理(li))。為(wei)(wei)了(le)消除(chu)殘余應力,則以(yi)在870℃左(zuo)右(you)加熱(re)為(wei)(wei)宜。
七、應用(yong)
此(ci)合金具有強(qiang)韌(ren)、耐(nai)(nai)蝕(shi)的(de)綜合性能(neng),廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)化(hua)學(xue)、石化(hua)等工業(ye)中(zhong)(zhong)。例如用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)制造(zao)加熱(re)(re)器(qi)、換熱(re)(re)器(qi)、蒸發器(qi)、蒸餾(liu)釜、蒸餾(liu)塔、脂(zhi)肪酸處(chu)理(li)(li)用(yong)(yong)(yong)冷凝(ning)器(qi)、處(chu)理(li)(li)松香亭酸用(yong)(yong)(yong)設(she)備(bei)等。由于(yu)(yu)(yu)合金在高(gao)溫下(xia)還(huan)具有高(gao)強(qiang)度(du)和良(liang)好(hao)的(de)抗氧化(hua)性,因而還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)工業(ye),制造(zao)各種結(jie)構件。在核(he)動力工業(ye)中(zhong)(zhong),Inconel 600合金具有良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫耐(nai)(nai)高(gao)壓水(shui)的(de)腐(fu)蝕(shi)性能(neng),因此(ci)它也(ye)是用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)(dui)核(he)電廠的(de)重要結(jie)構材料,當用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)蒸發器(qi)傳熱(re)(re)管時,管材生產不僅需(xu)固溶處(chu)理(li)(li)且(qie)需(xu)進行中(zhong)(zhong)溫脫(tuo)敏處(chu)理(li)(li)且(qie)U型(xing)管小R段尚未消除殘余(yu)應(ying)力。此(ci)合金還(huan)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)壓水(shui)堆(dui)(dui)核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)容器(qi)上(shang)的(de)封頭和底封頭的(de)穿透件。
