Inconel600

 合金600/600H
GH600/NS3102/0Cr15Ni75Fe
Nicrofer®  7216/7216 H
W.-Nr. 2.4816
UNS N06600

材料特性

• 具有很好的耐還原、氧化、氮化介質腐蝕的性能；
• 在室溫及高溫時都具有很好的耐應力腐蝕開裂性能；
• 具有很好的耐干燥氯氣和腐蝕的性能；
• 在零下、室溫及高溫時都具有很好的機械性能；

由于對碳含量和晶粒度的控制，600合金具有很好的抗蠕變斷裂強度，推薦用在700℃以上的工作環境。

表1 牌號及標準

表2 化學成分

表3 物理性能

表4 室溫和高溫典型物理性能

機械性能

以下是相應規格退火態的600合金和固溶處理態的600合金的性能，其他特殊規格材料的特殊性能取決于特定的應用場合。
表5 常溫下合金機械性能的小值

ISO V 型缺口沖擊韌性
合金600室溫平均值：≥ 150 J/cm2 橫向；≥ 200 J/cm2 徑向
合金600H：室溫平均值：≥ 120 J/cm2 橫向
表6 高溫機械性能

表7 常溫下，600合金的各種退火狀態和尺寸范圍的機械性能的小值

表8 合金600H的蠕變性能（1120℃固溶）

實際上，達到700℃時，退火態材料和固溶態材料在蠕變強度上已經沒有區別
了。對于在750℃的應用場合，推薦采用具有小平均晶粒度的固溶處理態合金（晶粒度65μm/ASTM）

金相結構

合金600為面心立方晶格結構。

耐腐蝕性

600合金對于各種腐蝕介質都具有耐腐蝕性。鉻的成分使該合金在氧化條件下比鎳99.2 (合金200) 和鎳99.2（合金201, 低碳）具有更好的耐腐蝕性。同時，較高的鎳含量使合金在還原條件和堿性溶液中具有很好的耐腐蝕性，并且能有效地防止氯-鐵應力腐蝕開裂。合金在乙酸、醋酸、蟻酸、硬脂酸等有機酸中具有很好的耐蝕性，在無機酸中具有中等的耐蝕性。在核反應堆中一次和二次循環使用的高純度水中具有很的耐蝕性。600合金尤其突出的性能是能夠抵抗干氯氣和氯化氫的腐蝕，應用溫度達650℃。在高溫下，退火態和固溶處理態的合金在空氣中具有很好的抗氧化剝落性能和高強度。該合金也能抵抗氨氣和滲氮、滲碳氣氛，但是在氧化還原條件交替變化時，合金會受到部分氧化介質的腐蝕（如綠色死亡液）。

圖1 600合金的典型蠕變斷裂性能（1120℃固溶）

應用范圍

應用領域有：

• 侵蝕氣氛中的熱電偶套管
• 氯乙烯單體生產：抗氯氣、氯化氫、氧化和碳化腐蝕
• 鈾氧化轉換為六氟化物：抗氟化氫腐蝕
• 腐蝕性堿金屬的生產和使用領域，特別是使用硫化物的環境
• 用氯氣法制二氧化鈦
• 有機或無機氯化物和氟化物的生產：抗氯氣和氟氣腐蝕
• 核反應堆
• 熱處理爐中曲頸瓶及部件，尤其是在碳化和氮化氣氛中
• 石油化工生產中的催化再生器
• 在700℃以上的應用中推薦使用合金600H以獲得較長的使用壽命。

加工和熱處理

600合金易進行冷、熱加工、機加工和焊接。
加熱：
1. 在熱處理之前及熱處理過程中應始終保持工件清潔；
2. 在熱處理過程中不能接觸硫、磷、鉛及其它低熔點金屬，否則會損害材料的性能，應注意清除諸如標記漆、溫度指示漆、彩色蠟筆、潤滑油、燃料等污物。
3. 電爐以閉環溫度控制和無雜質氣氛為佳，也可以采用雜質含量很低的燃氣爐。
4. 爐氣以中性至微氧化性為宜，應避免爐氣在氧化性和還原性之間波動，加熱火焰不能直接燒向工件。
熱加工：
1. 600合金的熱加工溫度范圍1200℃~900℃，冷卻方式為水淬或快速空冷。
2. 為得到佳耐蝕性能和適宜的晶體結構，熱加工后要進行熱處理。材料可以直接送入已升溫的爐中。
冷加工：
1. 冷加工材料應為退火或固溶熱處理態，600合金的加工硬化率與奧氏體不銹鋼接近，因此可以選擇類似的加工設備。
2. 在冷加工量過程中應進行中間退火。
3. 在冷加工量大于5%時，則需要對工件進行固溶處理。
4. 為減少材料的磨損，模具應選擇合金刀具鋼、硬質合金或鑄鋼。
熱處理：
1. 退火溫度范圍是920℃~1000℃，水冷或快速空冷。
2. 為得到高溫時長期穩定的性能，合金600H可以在1080℃~1150℃進行高溫固溶處理(水冷或空冷)。
3. 在熱處理過程中，材料都必須按照前述的加熱過程中必須保持清潔的事項操作。
去氧化皮及酸洗：
1.600合金的表面氧化物和焊縫周圍的焊渣的附著性比不銹鋼更強，推薦使用細晶砂帶或細晶砂輪進行打磨。
2. 在用HNO3/HF 混合酸進行酸洗前必須小心打磨或鹽浴預處理將氧化膜打碎。

機加工

600合金須在熱處理之后進行機加工，由于材料的加工硬化，因此宜采用比加工低合金標準奧氏體不銹鋼低的切削速度和重進刀進行加工，才能車入已冷作硬化的表層下面。
焊接600合金適合采用傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接，如鎢電極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊。須采用低熱量輸入值。600合金的焊接必須在熱處理態進行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號，母材的焊接邊緣大約25mm 寬的區域必須打磨至光亮金屬表面。層間溫度不超過150℃。不需要焊前或焊后熱處理。