合金
1：Inconel600 Alloy(因康镍600合金)
一、引言
Inconel600合金是一种Ni-Cr合金，可以使用在从低温到1093℃的温度范围内。Inconel600合金没有磁性，焊接性能良好。
Inconel600合金可以使用在广泛的腐蚀环境下。高的镍含量让600合金对还原性环境有一定的耐蚀性能，同时铬的加入让600合金对弱氧化性环境有一定的耐蚀性能。由于镍含量相当高，所以600合金对氯离子应力腐蚀断裂有优异的耐蚀性能。
600合金的成形性能类似于稳定的奥氏体不锈钢的性能。
二、化学成分
600合金的化学成分如下表所示。
化学成分
元素 wt%
C 0.05
Mn 0.25
S 0.002
Si 0.20
Cr 15.5
Ni+Co 余量
Fe 8.0
Cu 0.10
三、产品形式和标准
600合金的产品形式主要有板材、带材。供货状态主要是退火状态，薄板和带材也可以以正火状态供货。下表是600合金的一些国际标准。
产品形式 标准
ASTM ASME AMS
板、带材 B168 SB168 5540
管及管件 B167 SB167 5580
B516 SB516
B517 SB517
冷凝器用管 B163 SB163
棒和锻件 B166 SB166 5665
B564 SB564
丝 B166 SB166 5687
四、耐蚀性能和应用
600合金的高镍含量让它对中等强度的还原性环境有良好的耐蚀性能，同时对氯离子应力腐蚀断裂也有良好的耐蚀性能，因此，600合金可以使用在MgCl2溶液中。
相似地，铬让600合金在弱氧化性环境中有一定的耐蚀性能，从某种意义上讲，600合金已经是商业纯镍的替代品。但在像热的浓硝酸的强氧化性溶液中，600合金的耐蚀性能比较差。
600合金在中性和碱性的盐溶液中不会有腐蚀情况发生，可以使用在苛刻的腐蚀环境中。
600合金对蒸汽和蒸汽、空气、碳的氧化物的混合气体有抵抗力，但在含有硫的高温气体环境中则会腐蚀。
600合金在高温时对碳化有极佳的抵抗力，且对氧化有良好的抵抗，所以长期以来此合金被用于热处理工业上。在中等高温时对脱水Cl2和HCl气体有良好的抵抗性。600合金在碱液浓缩过程中耐热应力腐蚀。
总结起来600合金主要有如下几点特性：
1、直到1093℃时仍然具有抗氧化性；
2、耐碳化性；
3、到大约538℃时对脱水Cl2仍然有抵抗性；
4、对氯离子应力腐蚀断裂有免疫力；
5、对碱的腐蚀有良好的抵抗力。
其应用场合如下所示：
1、热处理相关元件及设备；
2、温度达到538℃的氯化设备；
3、纸浆厂的碱溶解池；
4、碱液浓缩相关设备。
五、物理性能
密度：8.42g/cm3
比热：(0-100℃)460J/kg-k
磁导率：＜1.02
下表是600合金的线性热膨胀系数数据
线性热膨胀系数
21℃-T 系数 10-6/℃
93 12.4
204 13.1
316 13.7
427 14.2
538 14.6
649 15.1
760 15.7
下表是600合金的热传导系数数据
热传导系数
温度℃ 热传导系数W/m-k
21 14.8
93 15.4
204 17.1
316 18.7
427 20.6
538 22.5
六、力学性能
退火状态室温下的力学性能如下表说示。
0.2%屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率δ5(%)
255 640 45
下表是600合金短时间高温拉力性能数据，低温时的性能被加入以作对比。
测试温度 ℃ 0.2%屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率δ5(%)
-79 292 734 64
316 213 624 46
427 203 610 49
538 197 579 47
649 183 448 39
760 117 190 46
871 62 103 80
982 28 53 118
冲击性能
600合金即使在零度以下也有良好的韧性。下表是600合金板材V形槽冲击性能数据。
测试温度 ℃ 冲击强度J
退火 热轧 冷轧
-73 244 244 --
21 244 244 156
538 217 217 --
七、加工和热处理
1、冷成形
600合金的冷成形性能非常好。高镍含量可以阻止冷加工时奥氏体向马氏体的转变，301和304不锈钢在冷加工时会产生此类转变。600合金的加工硬化倾向比301和304不锈钢低，可以使用多种加工方式对600合金进行大规模的变形操作。
600合金的高温退火会让其晶粒长大。大范围的成形操作会使合金表面产生波纹状的“橘皮”现象，主要因为其晶粒较大的缘故，但这种现象对材料的性能并没有坏处。
2、热处理
600合金不会由于热处理产生硬化，只会产生冷加工强化。
冷加工后退火可以软化材料。软化温度可以在871℃到1149℃之间进行。在982℃或更高的温度情况下，晶粒长大非常迅速，但在1038℃作短时间的停留可以软化材料，又不会产生不适当的晶粒长大。
热处理后的冷却可以慢速冷却，也可以快速淬火冷却，都会得到相当的硬度。
3、焊接
600合金可以采用标准的电阻焊和熔化焊。现在有大量的焊条和焊丝可以用来焊接600合金。600合金的焊缝附近会产生紧密的氧化物，只可以打磨去除。另外焊接时最好采用惰性气体保护焊。