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lnconel 600合金是一款什么材料 看完就都懂了

2023-03-10 14:59 作者:冠赫特殊钢  | 我要投稿

一些合金提供了强度、耐腐蚀性和可加工性的完美结合,使其成为广泛应用的标准材料,Inconel 600就是这样一个神奇的产品,被证明是一个受欢迎的选择。

在所有不同的合金中,使用最广泛和最通用的产品之一是Inconel 600。也是有充分理由的。高镍含量、铬和铁的组合意味着它在一系列环境中表现出优异的耐腐蚀性,具有良好的冲击强度,并且可以通过标准方法进行加工和焊接。Inconel 600是一种非常通用的材料。自20世纪30年代推出以来,它已被证明是一系列行业的热门选择,包括化学加工、航空航天和核能。这是由于其高温强度和对各种腐蚀性环境的抵抗力.


耐腐蚀性

Inconel 600是许多不同行业的标准材料的原因之一是其卓越的耐腐蚀性。在合金的成分中加入铬(约14-17%),使其在高温和腐蚀性溶液中都能极佳地抵抗氧化条件。铬还使材料对硫化合物具有抗性。该材料的镍含量非常高,这有助于其在还原环境以及碱性溶液中的耐受性。

高镍含量对这种特殊合金还有另一个非常显著的好处。奥地利铬镍不锈钢的一个常见问题是,在含有氯化物的环境中,除其他条件外,它们由于应力腐蚀开裂而失效。这些因素可能包括压力、水和溶解氧。

当奥氏体合金的镍含量增加时,这种趋势会降低。由于Inconel 600的镍含量至少为72%,它几乎完全不受这种氯化物离子应力腐蚀开裂。仍然有一些条件可能导致应力腐蚀开裂,例如在存在高温、高强度腐蚀性碱的情况下,但在使用前进行适当的应力缓解处理可以帮助解决这个问题。

当汞在高温下存在时,应力腐蚀开裂仍然可能发生,但同样,这个问题的解决方案涉及正确的应力缓解程序。这就是为什么对于为工业项目选择材料的设计工程师来说,了解合金将暴露在哪些外部元素和温度下如此重要,以确保其经过适当处理,以达到预期的最终应用。


机械特性

除了耐腐蚀性和其他化学性能外,Inconel 600还具有良好的机械特性。根据材料的处理方式,可以获得广泛的强度、硬度和韧性。

例如,在退火条件下,Inconel 600的屈服强度为25-50 ksi(172-345 MPa),伸长率为55至35%。了解确切的产量规格是选择工业用材料的一个重要考虑因素。实际屈服强度属性取决于合金的处理、形式和状况,因此这些值只是可用典型规格的指南。然而,如果合金经过大量冷加工,其性能值可能会明显更高。经过冷拉和弹簧回火的Inconel 600的导线形式(直径1.6-6.4mm)的屈服强度可以表现出150-210 ksi(1035-1450 MPa)的屈服强度。

另一个关键的机械特性是材料的抗拉强度,即材料在断裂前拉伸时可以承受的最大应力。标称室温抗拉强度在75-170 ksi(520-1170 MPa)之间,但这同样取决于所用材料的形式和状况。在上述相同的冷加工条件下和钢丝形式下,抗拉强度可以达到170-220 ksi(1170-1520 MPa)。为了获得尽可能高的强度值,需要冷加工。这通常也与热处理相结合——我们将更详细地研究热处理。

虽然Inconel 600以其高温应用和最终用途而闻名,但了解寒冷条件的影响也很重要。例如,冷拔杆在低温下的拉伸性能减少了20%。然而,并非所有机械性能都受到寒冷环境的影响。Inconel 600在室温下具有良好的冲击强度,但在较低温度下也几乎保留了所有这些强度。在测试中,没有随着温度的降低而从坚韧到脆的过渡。

疲劳强度是需要考虑的另一个关键机械特性。这是材料在重复负载下可以承受的最大应力。高级测试(可在完整数据表中查看)突出显示哪些变量对Inconel 600的疲劳强度影响最大。例如,不同的碳含量值和不同数量的热/冷工作对循环应变行为没有明显影响。晶粒尺寸和机械性能影响高速旋转梁疲劳强度,但对低循环疲劳强度影响不大。

鉴于Inconel 600用于高温、关键功能,其蠕变值是另一个关键机械因素。蠕变是物体随时间而缓慢和逐渐变形。彻底的机械测试表明,该材料在长时间暴露在高温下后不会易碎。这有助于其适用于广泛的工业用途和应用。


工业应用

鉴于这种合金的多功能性,Inconel 600适用于各种不同的应用,特别是那些温度显著升高的应用。例如,这包括在熔炉和热处理领域,用于蒸馏器、盒子、消声器、钢丝带、滚筒壁炉。由于上述对氧化和炉子气氛中存在的元素的抗性,该合金在这些情况下表现良好。

该合金通常用于氮化容器。氮化是一种表面硬化热处理,适用于钢,通过将氮气溶解在金属表面而不会有变形的风险。自20世纪初以来,它一直在使用,当时冶金学家Adolph Machlet在1906年意外发现了这个过程。Inconel 600作为密封系统的一部分很有用,因为它在高温下耐氮。

另一个完整性和性能至关重要的行业是核领域,所使用的材料被置于涉及热、腐蚀性化学品和高压的极端条件下。这种技术先进的合金已成为建筑的标准材料,特别是在反应堆的水系统中。这是由于耐高纯度水的腐蚀性,并且没有使用中氯化物离子应力腐蚀开裂的证据。当Inconel 600用于核部门时,它需要按照令人难以置信的严格规格生产,并被赋予自己的名称,Inconel 600T。

它也被很好地用于化学工业,如气泡塔、蒸发器管、加热器、管片、蒸馦物、阴极射线管蜘蛛等。由于其良好的耐腐蚀性,它可用于制造硫化钠的剥落托盘,以及纸浆制造中处理氨基酸的设备。

最后,它可以在电子行业中使用,用于阴极射线管蜘蛛、晶闸管网格、管支撑构件和弹簧等组件。


合金的热处理

Inconel 600可以通过热加工和冷加工制造。虽然冷加工会使材料变硬和强化,但通过将冷加工与热加工相结合,可以产生各种机械性能。

使用的热处理类型取决于需要什么最终结果。例如,经过约1010°C的退火处理15分钟,将获得具有细粒结构的柔软材料,这通常是首选,因为它具有更好的耐腐蚀性和更高的拉伸、疲劳和冲击强度。然而,为了获得最大的蠕变和断裂强度,最好在1090°C-1150°C下处理一到两个小时,这样可以溶解碳化物并增加晶粒尺寸。

这只是这种合金多功能性的更多证明,表明它可以通过专业的工艺进行调整,以满足如此广泛的工业应用的需求。

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