
Inconel600合金是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700°C以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接,适宜制作在1100°C以下承受低载荷的抗氧化零件。
1.1 美标牌号:UNS N06600
1.2 国标牌号:1Cr15Ni75Fe8、GH3600/GH600、NS3102/NS312
1.3 德标牌号:W.Nr. 2.4816退火态、2.4817固溶态或时效硬化态
1.4 Inconel600合金化学成分 见表1-1。
表1-1%
| C | Cr | Ni+Co | Al | Ti | Fe | Nb+Ta | Mn | Si | P | S | Cu |
| ≤0.15 | 14.0~17.0 | ≥72 | ≤0.35 | ≤0.50 | 6.00~10.00 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.50 | ≤0.040 | ≤0.015 | ≤0.50 |
注:航天用材料标准BZ-44-9003B-0规定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%;抚高新1995-13标准规定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
1.5 热处理制度 板材:1010~1050°C,3~5min/mm,空冷;带材:1010°C±10°C,空冷;丝材:1065°C±10°C,空冷。棒材、环形件检验试验经1010°C±10°C,空冷固溶处理。
1.6 品种规格与供应状态 可供应各种规格的板材、棒材、锻件、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材以锻轧状态、表面磨光或车光供应;圆饼和环坯以锻态供应;环件以固溶状态供应;板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应;带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
1.7 熔炼与铸造工艺 合金采用下列工艺之一进行熔炼:(1)非真空感应熔炼加电渣重熔;(2)电弧炉熔炼加电渣重熔;(3)真空熔炼。
1.8 应用概况与特殊要求 该合金在国外有成熟的使用经验,在国内已制成航天发动机零部件,通过试飞试验,在航空上也开始使用。
二、Inconel600合金物理及化学性能
2.1 Inconel600合金热性能
2.1.1 熔化温度范围 1370~1430°C。
2.1.2 热导率 见表2-1。
表2-1
| θ/°C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| λ/(W/(m·°C)) | 12.85 | 13.94 | 15.15 | 16.62 | 18.71 | 20.72 | 22.40 | 24.49 | 27.00 | 29.51 | 31.60 |
2.1.3 比热容 见图2-1。
2.1.4 线膨胀系数 见表2-2。
2.2 Inconel600合金密度 ρ=8.43g/cm3。
2.3 Inconel600合金电性能 电阻率见图2-2。
表2-2
| θ/°C | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~1000 |
| α/10-6°C-1 | 12.35 | 12.75 | 13.10 | 13.55 | 14.50 | 15.15 | 15.70 | 16.20 |
2.4 Inconel600合金磁性能 合金无磁性。
2.5 Inconel600合金化学性能
2.5.1 抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表2-3。
表2-3
| θ/°C | 800 | 900 | 1000 |
| 氧化速率/(g/m2·h) | 0.01865 | 0.05724 | 0.13718 |
三、Inconel600合金力学性能
Inconel600合金技术标准规定的性能 见表3-1。
表3-1
| 品种 | θ/°C | 拉伸性能 | HBS | 弯曲试验 | |||
| σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | ||||
| 棒材 | 20 | ≥585 | ≥240 | ≥30 | - | 134~217 | - |
| 圆饼、环坯或环形件 | 20 | ≥520 | ≥205 | ≥35 | - | ≥187 | - |
| 热轧板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥35 | ≥40 | - | - |
| 900 | ≥95 | ≥45 | ≥40 | ≥50 | - | - | |
| 冷轧板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
| 900 | ≥90 | ≥40 | ≥60 | - | - | - | |
| 冷轧板 | 20 | ≥550 | ≥200 | ≥30 | - | - | 测试 |
| 带材 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
| 丝材 | 20 | 实测 | 实测 | 实测 | - | HV≤151 | 冷顶锻合格 |
① 供应状态板材应进行室温弯曲试验,芯棒直径等于产品厚度乘以表3-2的弯曲系数,弯曲轴线应平行于轧制方向,弯曲180°以后,在放大20倍下检查,不得有裂纹存在。
表3-2
| 产品厚度/mm | <0.25 | 0.25~1.30 | >1.30~4.00 |
| 弯曲系数 | 双方协议 | 1 | 2 |
四、Inconel600合金组织结构
4.1 Inconel600合金相变温度
4.2 Inconel600合金时间-温度-组织转变曲线
4.3 Inconel600合金组织结构 合金在1120°C处理2h后,仅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物,在870°C经1500h长期时效后,组织中仍然是Cr7C3和TiN,说明合金的组织是稳定的。
五、Inconel600合金工艺性能与要求
5.1 Inconel600成形性能:合金具有良好的热加工性能,钢锭锻造加热温度为1110~1140°C;终锻温度不小于950°C,板坯轧制加热温度为1130~1170°C,精轧加热温度为1090~1130°C。成品固溶处理温度为1010~1050°C。
5.2 Inconel600焊接性能:合金焊接性能良好,可用电弧焊、氩弧焊、电阻焊和钎焊等各种方法连接,大型或复杂的焊接结构件在熔焊后应在870°C退火1h,以消除焊接应力。
5.3 Inconel600零件热处理工艺:零件的热处理工艺应按相应的材料标准的热处理制度进行。薄板和带材零件的退火处理应在保护气氛中进行。

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