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鎳-鉻系列

690合金

來源： 秦皇島核誠鎳業有限公司 日期：2019-07-29 11:49:49 點擊：2602 屬于：鎳-鉻系列

合金690
GH690/NS3105/00Cr30Ni60Fe10
Nicrofer^®6030
W.-Nr. 2.4642
UNS N06690

材料特性

具有很好抗氟化物、熱硝酸腐蝕的性能；
具有很好的抗腐蝕開裂性能；
具有很好抗氯化物應力腐蝕開裂性能；
在多種腐蝕性水介質中表現良好；
在高溫下具有很好的抗氧化和抗硫化性能；

表1 牌號及標準

材料牌號	標準系列	標準
		化學成分	管材		板材	棒材	帶材	焊絲	鍛件
		化學成分	無縫管	焊接管	板材	棒材	帶材	焊絲	鍛件
美標 N06690	ASME （SB）	/	167、163 829	/	168	166	168	AWS A5.14	564
國標 NS 3105 NW6690	GB/T	15007	2882	/	2054 15009 15010	4435	2072	/	26030
國標 NS 3105 NW6690	NB/T	/	47019 47047	/	47046	/	/	/	47028

表2 化學成分

元素	C	Si	Mn	P	S	Ni
N06690	≤0.05	≤0.5	≤0.5	—	≤0.020	≥58
NS3105	≤0.05	≤0.5	≤0.5	≤0.030	≤0.020	余量
元素	Cr	Fe	Cu	Al	Ti	Mg
N06690	27.0~31.0	7.0~11.0	≤0.5	—	—	—
NS3105	27.0~31.0	7.0~11.0	≤0.5	—	—	—

表3 物理性能

密度	8.19 g/cm³
熔點	1343~1377℃

表4 室溫和高溫典型物理性能

溫度（℃）	比熱（J/Kg·℃）	熱傳導率（W/mk）	電阻率（μΩcm）	彈性模量（kN/mm²）	常溫至絕對溫度下的膨脹系數（10^-6/K）
0
20	450	12.0	115	215
93
100	470	14.0	116	208	14.1
200	500	16.0	118	201	14.3
204
300	525	18.0	120	195	14.5
316
400	550	19.5	121.5	189	14.8
427
500	580	21.4	122.5	182	15.2
538
600	605	23.3	123.5	175	15.7
649
700	630	25.0	124	167	16.2
760
800	655	26.6	125	160	16.6
871
900	685	28.2	126	152	17.0
982
1000	715	29.7	127	143	17.3
1093
1100	740	30.3	128.5		17.6

機械性能

表6 690合金的瞬時高溫性能數據

溫度（℃）	抗拉強度（MPa）	屈服強度0.2%,（MPa）	延伸率（50mm）（%）
溫度（℃）	抗拉強度（MPa）	屈服強度0.2%,（MPa）	延伸率（50mm）（%）
93
100	580	260	45
200	550	220	45
204
300	520	200	45
316
400	500	180	45
427
500	490	170	45
538
600	470	160	45

圖1 690合金退火狀態下的高溫瞬時拉伸性能

表7 常溫下，600合金的各種退火狀態和尺寸范圍的機械性能

類型和尺寸		抗拉強度（MPa）	屈服強度0.2%,（MPa）	延伸率（50mm）（%）	硬度
類型和尺寸		抗拉強度（MPa）	屈服強度0.2%,（MPa）	延伸率（50mm）（%）	布氏	洛氏B
棒材
冷加工
＜12.7		≥825	≥620	≥7
≥12.7~25.4		≥760	≥585	≥10^①
＞25.4~63.5		≥725	≥550	≥12
熱加工
＞6.4~12.7		≥655	≥310	≥20
＞12.7~76.2		≥620	≥275	≥25
＞76.2		≥585	≥240	≥30	…
退火態的所有尺寸		≥550	≥240	≥30	…
熱軋板
退火的		≥586	≥240	≥30	…
軋制態的（去應力）		≥586	≥240	≥30	…
退火的（退火溫度＞1010℃）		≥514	≥206	≥30
冷軋板
退火的（≥0.25mm）		≥586	≥240	≥30	…
硬化的		≥860	≥620	≥2	…
帶材
退火的		≥550	≥240	≥30	…	…
硬化的		≥860	≥620	≥2	…	…
旋壓的		…	…	…	…	≥C30
管材
熱加工退火	≤127mm	≥586	≥205	≥35	…	…
熱加工退火	＞127mm	≥515	≥170	≥35	…	…
冷加工退火	≤127mm	≥586	≥240	≥30	…	…
冷加工退火	＞127mm	≥586	≥205	≥35	…	…
換熱管
退火		≥586	≥241	≥30	…	…

金相結構

合金690為面心立方晶格結構。

耐腐蝕性

690合金的耐全面腐蝕的性能見表8,。在300~350℃高溫高壓水中的耐蝕性良好，腐蝕率≤10mg/（dm²·月）。690合金在316℃動水中的耐蝕性見圖2。從圖中可知，690合金鉻含量高，所以其耐蝕性優于600合金和800合金
表8 690合金的全面腐蝕性能

圖2 在316℃高溫動水（流速5.5m/s）中的耐蝕性

應用范圍

應用領域有：

放射性廢棄物處理；
壓水對蒸汽發生器；
重燃油爐內部件；
玻璃和硅酸鹽生產；

加工和熱處理

690合金易進行冷、熱加工、機加工和焊接。

加熱：
1. 在熱處理之前及熱處理過程中應始終保持工件清潔；
2. 在熱處理過程中不能接觸硫、磷、鉛及其它低熔點金屬，否則會損害材料的性能，應注意清除諸如標記漆、溫度指示漆、彩色蠟筆、潤滑油、燃料等污物。
3. 電爐以閉環溫度控制和無雜質氣氛為佳，也可以采用雜質含量很低的燃氣爐。
4. 爐氣以中性至微氧化性為宜，應避免爐氣在氧化性和還原性之間波動，加熱火焰不能直接燒向工件。
熱加工：
1. 600合金的熱加工溫度范圍1040℃~1230℃，冷卻方式為水淬或快速空冷。
2. 為得到最佳耐蝕性能和最適宜的晶體結構，熱加工后要進行熱處理。材料可以直接送入已升溫的爐中。
冷加工：
1. 冷加工材料應為退火或固溶熱處理態，690合金的加工硬化率與奧氏體不銹鋼接近，因此可以選擇類似的加工設備。
2. 在冷加工量過程中應進行中間退火。
3. 在冷加工量大于5%時，則需要對工件進行固溶處理。
4. 為減少材料的磨損，模具應選擇合金刀具鋼、硬質合金或鑄鋼。
熱處理：
1. 退火溫度范圍是1000℃~1100℃，水冷或快速空冷。
4. 合金管在完成U型管后，對于小R的U型管需進行消除應力處理；
去氧化皮及酸洗：
1.690合金的表面氧化物和焊縫周圍的焊渣的附著性比不銹鋼更強，推薦使用細晶砂帶或細晶砂輪進行打磨。
2. 在用HNO3/HF 混合酸進行酸洗前必須小心打磨或鹽浴預處理將氧化膜打碎。

機加工

690合金須在熱處理之后進行機加工，由于材料的加工硬化，因此宜采用比加工低合金標準奧氏體不銹鋼低的切削速度和重進刀進行加工，才能車入已冷作硬化的表層下面。
焊接690合金適合采用任何傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接，如鎢電極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊。須采用低熱量輸入值。690合金的焊接必須在熱處理態進行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號，母材的焊接邊緣大約25mm 寬的區域必須打磨至光亮金屬表面。層間溫度不超過150℃。不需要焊前或焊后熱處理。

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