Inconel 601镍基合金Inconel601概述

对应的牌号有UNSN06601/W.Nr.2.4851

Inconel 601镍基合金Inconel601的化学成分:

合金 % 镍 铬 铁 碳 锰 硅 铜 铝 磷 硫

601 最小 58 21 1.0

最大 63 25 余量 0.1 1.5 0.5 1 1.7 0.02 0.015

Inconel 601镍基合金Inconel601的物理性能:

密度 8.1g/cm3

熔点 1320-1370℃

Inconel 601镍基合金在常温下合金的机械性能的最小值:

合金和状态 抗拉强度

RmN/mm2 屈服强度RP0.2N/mm2 延伸率

A5% 布氏硬度

HB

退火处理 650 300 30 -

固溶处理 600 240 30 ≤220

1.高温时具有出色的抗氧化性

2.很好的抗碳化性

3.能很好的抗氧化性含硫气氛

4.在室温和高温时都具有很好的机械性能

5.很好的耐应力腐蚀开裂性能由于控制了碳含量和晶粒尺寸，601具有较高的蠕变断裂强度，因此在500℃以上的领域推荐使用601。

Inconel 601镍基合金Inconel601的金相结构:

601为面心立方晶格结构。

Inconel 601镍基合金Inconel601的耐腐蚀性:

601合金一个重要性能是能在温度高达1180℃具有抗氧化性。甚至在很严酷的条件下，如加热和冷却循环过程中，601能生成一层致密的氧化膜而得到很高的抗剥落性。601具有很好的抗碳化性。由于有较高的铬、铝含量，601在高温含硫气氛中具有很好的抗氧化性。

1.热处理工厂用的托盘、筐及工夹具。

2.钢丝分股退火和辐射管，高速气体燃烧器，工业炉中的丝网带。

3.氨重整中的隔离罐和硝酸制造中的催化支撑栅格。

4.排气系统部件

5.固体垃圾焚烧炉的燃烧室

6.管道支撑和烟灰处理部件

7.废气解毒系统部件

8.氧气再加热器

镍基合金的代表材料有:

1、Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金；

2、Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；

3、Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分为；56Ni-16Cr-16Mo-4W；属于耐蚀合金；

4、Monel合金，即蒙乃尔合金，比如说蒙乃尔400，主要成分是；65Ni-34Cu；属于耐蚀合金；

镍基合金合金元素

主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶强化，沉淀强化与晶界强化等作用。

在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力，所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。

镍基合金发展历史

镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。

镍基合金成分性能

镍基高温合金中应用最为广泛。主要原因在于，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A₃B型金属间化合物γ[Ni₃(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。

镍基合金生产工艺

冶炼方面：为了获得更纯净化的钢水，减低气体含量与有害元素含量；同时由于部分合金中有易氧化元素如Al，Ti等存在，非真空方式冶炼难以控制；更是为了获得更好的热塑性，镍基耐热合金，通常采用真空感应炉熔炼，甚至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔方式进行生产。

变形方面：采用锻造、轧制工艺，对于热塑性差的合金甚至采用挤压开坯后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压工艺。变形的目的是为了破碎铸造组织，优化微观组织结构。

铸造方面：通常用真空感应炉熔炼母合金保证成分与控制气体与杂质含量，并用真空重熔-精密铸造法制成零件。

热处理方面：变形合金和部分铸造合金需进行热处理，包括固溶处理、中间处理和时效处理，以Udmet 500合金为例，它的热处理制度分为四段：固溶处理，1175℃，2小时，空冷；中间处理，1080℃，4小时，空冷；一次时效处理，843℃，24小时，空冷；二次时效处理，760℃，16小时，空冷。以获得所要求的组织状态和良好的综合性能。