1. Introduksjon
Inconel 600, utpekt som US N06600 og W. Nr. 2.4816, er en Nikkel-krom-jern legering konstruert for høy ytelse i ekstrem temperatur og etsende miljøer.
Som en av de tidligste superlegeringene utviklet seg i Inconel -serien, det har blitt et grunnleggende materiale i luftfart, Kjemisk prosessering, kraftproduksjon, og marine næringer.
Tilhører Austenittisk nikkelbasert Superlegeringsfamilie, Inconel 600 viser eksepsjonell motstand mot oksidasjon, Klorid-ion stress korrosjonssprekker, og termisk nedbrytning.
Det er mye brukt der konvensjonelle rustfrie stål eller lavere nikkellegeringer kommer til kort.
2. Hva er inconel 600?
Inconel 600 (US N06600) er en allsidig Nikkel-krom-jernlegering konstruert for service over et bredt temperaturområde - fra kryogene forhold opp til 2000 ° F (1093° C.).
Det gir utmerket motstand mot korrosjon og oksidasjon av høy temperatur, Gjør det til et foretrukket materiale i krevende kjemiske og termiske miljøer.
Det er høyt nikkelinnhold gir eksepsjonell motstand mot Klorid-ion stress korrosjonssprekker, samtidig som det tilbyr beskyttelse mot et bredt spekter av organiske og uorganiske forbindelser.
De krominnhold forbedrer motstanden mot oksidasjonsmiljøer, både ved høye temperaturer og i etsende medier, og hjelper også til å bekjempe svovelholdige forbindelser.
I applikasjoner med høy temperatur, Inconel 600 opprettholder strukturell integritet og motstår oksidasjon og skalering opp til 2000° F. (1093° C.).
Det fungerer spesielt godt i forhold som involverer Forgasselse forgasselse eller eksponering for Moderat temperatur svovelmiljøer.
Imidlertid, det kan være utsatt for sulfidering under mer alvorlige høye temperaturforhold.
Denne legeringen er ikke-magnetisk og kan ikke bli herdet av varmebehandling, Men det kan styrkes gjennom Kaldt arbeid.
Inconel® 600 er også lett sveisbar og egnet for behandling ved bruk av konvensjonell Butikkfabrikasjonsmetoder.
3. Kjemisk sammensetning av Inconel® 600
Inconel® 600 (US N06600) er en solid løsningsforsterket Nikkel-krom-jernlegering Designet for overlegen motstand mot et bredt spekter av etsende miljøer og forhøyede temperaturer.
Den nøye balanserte kjemiske sammensetningen gir grunnlaget for sin mekaniske integritet, Korrosjonsmotstand, og ytelse med høy temperatur.
Nominell kjemisk sammensetning (% etter vekt)
| Element | Innhold (%Wt) | Funksjon / Rolle |
| Nikkel (I) | 72.0 min | Gir primær korrosjonsmotstand, duktilitet, og termisk stabilitet. |
| Krom (Cr) | 14.0 - 17.0 | Forbedrer motstand mot oksidasjonsmidler og skalering av høy temperatur. |
| Stryke (Fe) | 6.0 - 10.0 | Balanser kostnader og mekaniske egenskaper; forbedrer styrken. |
| Mangan (Mn) | ≤ 1.0 | Forbedrer varmt arbeid og deoksidasjon under smelting. |
| Kopper (Cu) | ≤ 0.5 | Hjelper korrosjonsresistens i visse reduksjon av syrer. |
| Silisium (Og) | ≤ 0.5 | Deoxidizer; forbedrer oksidasjonsmotstanden, men holdt lav for å unngå sprøhet. |
| Karbon (C) | ≤ 0.15 | Styrker legering gjennom fast løsning herding, men begrenset til å minimere embittlement. |
| Svovel (S) | ≤ 0.015 | Urenhet; kontrollert for å forbedre varm brukbarhet og sveisbarhet. |
4. Nøkkelmaterialeegenskaper til Inconel 600
Inconel® 600 (US N06600) er konstruert for Mekanisk integritet og Kjemisk motstand under krevende termiske og etsende forhold.
Mekaniske egenskaper
| Eiendom | Typisk verdi (ved romtemperatur) |
| Strekkfasthet | 655 MPA (95,000 psi) |
| Avkastningsstyrke (0.2% offset) | 310 MPA (45,000 psi) |
| Forlengelse (% i 50 mm) | ≥ 30% |
| Hardhet (Rockwell f) | 85–90 |
| Elastisitetsmodul | ~ 207 GPA (30 x 10³ KSI) |
| Påvirke seighet (Charpy V-hakk, 20° C.) | > 100 J (typisk) |
Note: Verdiene varierer litt avhengig av produktform, tykkelse, og varmebehandling. Kaldt arbeid øker styrken mens du reduserer duktilitet.
Korrosjonsmotstandsegenskaper
Inconel 600 motstår et bredt utvalg av etsende miljøer på grunn av dets høye nikkel og krom innhold:
- Klorid-ion SCC-resistens: Nesten immun, Selv i varme og konsentrerte kloridløsninger.
- Oksidasjonsmotstand: Effektiv opp til 1093 ° C (2000° F.) i luft- og forbrenningsatmosfærer.
- Forgassende motstand: Opprettholder integritet i karbonrike industrielle atmosfærer.
- Syre og basismotstand: Stabil i mange sure og alkaliske miljøer (F.eks., nitrogen, svovel, natriumhydroksyd).
- Marine ytelse: God motstand mot sjøvann og saltlake, men ikke immun mot sprekk korrosjon under stillestående forhold.
5. Fysiske egenskaper til Inconel® Legering 600
Inconel® -legering 600 (US N06600) viser en rekke fysiske egenskaper som bidrar til dens enestående ytelse i ekstreme miljøer.
| Eiendom | Typisk verdi |
| Tetthet | 8.47 g/cm³ (0.306 lb/in³) |
| Smelting Spekter | 1354 - 1413 ° C. (2470 - 2575 ° F.) |
| Termisk konduktivitet | 14.8 W/m · K ved 100 ° C. |
| Spesifikk varmekapasitet (CP) | 0.444 J/g · K ved 25 ° C. |
| Elektrisk resistivitet | 103.4 µω · cm ved 20 ° C. |
| Termisk ekspansjonskoeffisient | 13.3 µm/m · ° C. (20–1000 ° C.) |
| Elastisitetsmodul | 207 GPA (30 × 10³ KSI) |
| Magnetisk permeabilitet (m) | ~ 1.0006 (ikke-magnetisk) |
| Poissons forhold | 0.30 |
| Lydhastighet (langsgående) | ~ 5.050 m/s (i faststoff) |
6. Høytemperaturytelse av Inconel®-legering 600
- Oksidasjonsmotstand:
Motstår oksidasjon og skalering ved temperaturer opp til 2000 ° F (1093° C.), Opprettholde overflateintegritet og mekaniske egenskaper. - Forgassende motstand:
Klarer seg bra i forgassende miljøer, Begrensning av karbonabsorpsjon og bevaring av strukturell stabilitet. - Sulfideringsatferd:
Tilbyr moderat motstand mot sulfidering ved forhøyede temperaturer, men kan forringes i sterkt sulfidrike atmosfærer over visse temperaturterskler. - Termisk stabilitet:
Opprettholder mekanisk styrke og seighet under langvarig eksponering for høye temperaturer og termisk sykling. - Strukturell integritet:
Motstår kornvekst og opprettholder mikrostrukturell stabilitet, forhindrer sprøhet eller deformasjon i tjenesten. - Begrensninger:
Ytelsen kan avta i miljøer som kombinerer ekstrem varme med svært aggressive kjemikalier (F.eks., høyt svovelinnhold), nødvendiggjør alternative legeringer for slike forhold.
7. Fabrikasjon & Maskinbarhet av Inconel® Legering 600
Inconel® -legering 600 (US N06600) er konstruert for Høy korrosjon og temperaturmotstand, Men det tilbyr også Utmerket brukbarhet over en rekke standard fabrikasjonsprosesser.
Det kan være varmtarbeidet, Kaldformet, sveiset, og maskinert Bruke konvensjonelle teknikker tilpasset for å redegjøre for dens styrke, Arbeidsherdig oppførsel, og metallurgisk stabilitet.
Støping
Selv om det ikke er så ofte støpt som inkonel 718, Inconel 600 kan være Investeringssamvalg inn i komplekse former (F.eks., Ventillegemer) med stramme toleranser (± 0,1 mm).
Støping krever kontrollert kjøling for å unngå utfelling av karbid, som kan redusere duktilitet.
Varmt arbeid
Inconel 600 er svært duktil når den behandles ved forhøyede temperaturer, gjør det godt egnet til varmforming av operasjoner som smiing, ekstrudering, og rulle.
- Anbefalt varmtarbeidende temperaturområde:
870–1230 ° C. (1600–2250 ° F.) - Tung deformasjon (Smi, Ekstrudering):
1040–1230 ° C. (1900–2250 ° F.) - Lys fungerer (Finish Passes, Mindre forming):
Så lavt som 870° C. (1600° F.) - Unngå arbeidsområdet:
650–870 ° C. (1200–1600 ° F.) - På grunn av redusert duktilitet og risiko for mikrokrakking.
For best resultat, Varmtarbeid bør følges av annealing og rask slukking for å gjenopprette korrosjonsmotstand og lindre indre belastninger.
Kaldforming
Inconel 600 kan være Kaldformet Bruke praksis som ligner på de for rustfrie stål og lavlegeringsmaterialer.
Det viser Større arbeidsherding enn mildt stål, Selv om det er det mer tilgivende enn type 304 rustfritt stål.
- Teknikker: Bøyning, tegning, stempling, Sving
- Hensyn:
-
- Mellomliggende annealing kan være nødvendig for kompleks eller dyp dannelse.
- Smøring og stivt verktøy er med på å opprettholde dimensjons nøyaktighet.
Kuldedeformasjon øker styrke og hardhet, men kan redusere duktilitet - ankalling kan være nødvendig før eller etter fabrikasjon avhengig av applikasjonen.
Sveising
Inconel® -legering 600 demonstrerer Utmerket sveisbarhet på tvers av alle større bue -sveisemetoder, og er mye brukt i trykkholdige og strukturelle applikasjoner som krever ren, defektfrie ledd.
- Gjeldende sveiseprosesser:
-
- Gtaw (Tig)
- Gawn (Meg/mag)
- Smaw (Stick/MMA)
- Plasmabue
- Anbefalte fyllstoffmetaller:
-
- Ernicr-3 (For Tig og meg)
- Enicrfe-3 (for smaw)
- Etter sveis varmebehandling (PWHT): Ikke vanligvis påkrevd, Selv om stress-lettelse kan brukes på kritiske systemer.
Overflatebehandlingstips: Etter sveising, børsting med en Rustfritt ståltrådbørste Fjerner varmefarget, etterlater en ren overflate uten ytterligere behov for sylting.
Maskinering
Inconel 600s maskinatferd er sammenlignbar med andre høye nikkellegeringer. Mens maskinbarhet er litt bedre enn 304 rustfritt, det er fortsatt dårligere til frie maskineringskarakterer som 303.
Viktige maskineringsegenskaper:
- Beste maskinert tilstand: Annealed
- Arbeidsherdende tendens: Høye - verktøy må kutte under den herdede overflaten
- Skjærehastigheter: Lav, med Konstant verktøyengasjement
- Verktøy: Karbid- eller keramiske innlegg anbefales
- Kjølevæske: Høyt trykk, Vannbasert kjølevæske som kreves for å opprettholde overflatebehandling og forlenge levetiden
| Maskineringsfaktor | Beste praksis |
| Fôrhastighet | Moderat til høy (Unngå å gni) |
| Dybde av kutt | Tilstrekkelig til å trenge gjennom herdet overflate |
| Verktøy | Skarp karbid eller keramiske innlegg; Unngå slitte verktøy |
| Stivhet | Bruk av stive maskiner og armaturer er viktig |
| Smøring | Flom kjølevæske for å minimere termisk oppbygging |
8. Applikasjoner av Inconel 600
Inconel® Alloy 600s unike kombinasjon av Høy temperaturstyrke, Korrosjonsmotstand, og fabrikasjons allsidighet gjør det uunnværlig i mange krevende industrisektorer.
| Industri | Typiske komponenter | Viktige fordeler |
| Olje & Gass | Ventiler, Downhole Tools, flenser | Korrosjonsmotstand, høy styrke |
| Kraftproduksjon | Dampgeneratorer, Superheaters, turbiner | Oksidasjonsresistens med høy temp, Termisk stabilitet |
| Kjemisk prosessering | Varmevekslere, trykkfartøy | Motstand mot syrer og organiske kjemikalier |
| Luftfart | Forbrenningskamre, Sel, festemidler | Høy tempestyrke, Syklisk termisk motstand |
| Marine | Pumper, ventiler, Subsea -kontakter | Kloridkorrosjonsmotstand, Sjøvannsholdbarhet |
| Kryogen & Mat | Lagringsskip, behandlingsutstyr | Seighet, Korrosjonsmotstand |
9. Fordeler og begrensninger
Fordeler med Inconel 600
- Enestående ytelse med høy temperatur:
Opprettholder mekanisk styrke og oksidasjonsmotstand opp til omtrent 1.095 ° C, med utmerket krypmotstand og strukturell stabilitet. - Utmerket korrosjonsmotstand:
Motstandsdyktig mot et bredt spekter av etsende miljøer inkludert sjøvann, milde syrer, og kloridindusert stresskorrosjonssprekker. - God fabricability:
Enkelt sveisbar og formbar ved hjelp av standardmetoder; bearbeides med passende verktøy til tross for arbeidsherding. - Ikke-magnetisk og strålingsresistent:
Den austenittiske strukturen sikrer ikke-magnetisk atferd og god ytelse i kjernefysiske miljøer utsatt for stråling.
Begrensninger av Inconel 600
- Begrenset motstand mot sterke syrer:
Sårbar for konsentrerte hydrokloriske og blandede syrer, Begrensende bruk i svært aggressive kjemiske miljøer. - Styrken avtar ved veldig høye temperaturer:
Mekaniske egenskaper nedbryter over 815 ° C, Begrensning av bruk i ultrahøytemperaturapplikasjoner som turbinblader. - Høyere kostnader:
Dyrere enn vanlige rustfrie stål når det gjelder materiale og prosesseringskostnader. - Varmebehandlingsfølsomhet:
Krever kontrollert annealing for å forhindre nedbør av karbid som kan redusere korrosjonsbestandighet.
10. Sammenligning med andre legeringer
| Eiendom / Legering | Inconel 600 | Inconel 625 | Rustfritt stål 316 | Hastelloy C-276 |
| Sammensetning | Ni-cr-fe (ca.. 72% I) | In-cr-i (Høyere MO -innhold) | Wish-in-i | In-i-cr-fe |
| Maksimal servicetemp | Opptil 1.095 ° C. (2,000° F.) | Opp til 982 ° C. (1,800° F.) | Rundt 870 ° C. (1,600° F.) | Opptil 1.093 ° C. (2,000° F.) |
| Korrosjonsmotstand | Utmerket i milde syrer & sjøvann; begrenset i sterke syrer | Overlegen i oksiderende & redusere miljøer; Utmerket pitting & sprekkmotstand | God generell korrosjonsmotstand; Dårlig i kloridmiljøer | Enestående motstand mot oksiderende/reduserende syrer og kloridindusert korrosjon |
| Mekanisk styrke | God høye temp styrke | Høyere styrke på grunn av styrking av fast løsning | Moderat styrke | Høy styrke og seighet |
| Fabrikbarhet | God sveisbarhet og maskinbarhet | God sveisbarhet; vanskeligere maskinering | Utmerket formbarhet og maskinbarhet | Vanskelig å maskinere og sveise |
| Koste | Moderat til høy | Høyere enn inconel 600 | Lavere kostnader | Høye kostnader |
| Typiske applikasjoner | Varmevekslere, ventiler, atomreaktorer | Luftfart, Kjemisk prosessering, Marine | Matbehandling, medisinsk, Generell industri | Kjemiske reaktorer, Forurensningskontroll, Ekstreme korrosive miljøer |
11. Standarder & Sertifiseringer
| Standard | Beskrivelse |
| OSS | N06600 |
| W. Nr. | 2.4816 |
| ASTM | B166 (Rod, bar), B167 (Rør), B168 (Ark) |
| ASME | SB166, SB167, SB168 |
| Ams | 5540 (Ark), 5665 (Bar/smi) |
12. Konklusjon
Inconel 600 forblir en pilar med høyytelsesingeniør, Tilbyr en unik blanding av høye temperaturstabilitet, Korrosjonsmotstand, og fabrikbarhet.
Evnen til å trives i forskjellige ekstreme miljøer-fra kjernefysiske reaktorer til dyphavsoljebrønner-understreker dens allsidighet.
Mens nyere legeringer utmerker seg i nisjeapplikasjoner, Inconel 600s balanse mellom egenskaper og velprøvd merittliste sikrer dens fortsatte relevans i kritiske næringer.
Etter hvert som ingeniørkrav utvikler seg, dens rolle som en pålitelig, Multi-Purpose Superalloy vil vedvare.
Relaterte artikler: https://www.specialmetals.com/documents/technical-bulletins/inconel/inconel-alloy-600.pdf
Vanlige spørsmål
Hva er nikkellegering 600?
Nikkellegering 600 (Inconel® 600) er en høy ytelse, Ikke-magnetisk legering sammensatt hovedsakelig av nikkel, krom, og jern.
Det er konstruert for bruk i ekstrem temperatur og etsende miljøer, Spesielt i romfart, Kjemisk prosessering, og marine næringer.
Hva er den maksimale servicetemperaturen for Inconel 600?
Inconel 600 kan fungere kontinuerlig ved temperaturer opp til 1.095 ° C i oksidasjonsmiljøer, med kortsiktig eksponering for 1200 ° C mulig.
Er inconel 600 magnetisk?
Ingen, Den austenittiske mikrostrukturen gjør det ikke-magnetisk, En kritisk egenskap for komponenter i magnetisk resonansavbildning (MR) utstyr eller elektromagnetiske miljøer.
Kan inconel 600 brukes i sjøvannsapplikasjoner?
Ja, Korrosjonshastigheten i sjøvann er <0.01 mm/år, Gjør det egnet for marin maskinvare som pumper, ventiler, og varmevekslere.
Hvordan gjør inconel 600 Sammenlign med Inconel 718?
Inconel 600 tilbyr bedre oksidasjonsmotstand og er mer kostnadseffektiv, mens inconel 718 gir høyere styrke ved forhøyede temperaturer (opp til 980 ° C.) På grunn av dens nedbørsherdende kjemi.
Hva som forårsaker fordringelse i Inconel 600?
Karbidutfelling ved korngrenser under feil varmebehandling (F.eks., langsom avkjøling fra 600–800 ° C) kan forårsake embittlement. Dette unngås ved annealing ved 1.095 ° C etterfulgt av rask avkjøling.
