600 加工

    加工指导

    INCONEL 600合金可以很方便的进行热、冷加工以及使用标准的焊接、硬焊、钎焊方法连接。虽然合金只能通过冷作进行硬化和强化,但通过冷作和热处理的组合可以在最终另部件上达到很宽范围的机械性能。


    热处理

    合金在加热过程中的行为是由一系列变化的相互作用决定的:冷作量、晶粒尺寸、化学成分和材料尺寸。因此,热处理的时间和温度通常是由实验决定的。

    通常在1850°F/15分钟 (1010°C/15 分钟)的退火处理会形成软材料。短暂的暴露在1900°F (1040°C)可以形成软材料而不产生粗晶粒结构。在合金加热到1800°F (980°C)之前不会出现晶粒增长。在此温度时,合金中散布的抑制晶粒增长的碳化物细小颗粒开始发生结合。碳化物的溶解发生在大约1900°F (1040°C)。在2000° to 2100°F (1090° to 1150°C)温度下处理1到2小时可以完全溶解碳化物并导致晶粒尺寸的增加。固溶处理对获得最大的蠕变和断裂强度有利。

    通常由于细晶材料具有更好的耐蚀性和高的拉伸、疲劳和冲击性能而受欢迎。细晶材料在所有低温应用、大部分中温应用以及在需要冲击和耐蚀性的高温应用中使用。

    晶粒尺寸取决于工艺。热轧材料由于通常是在相对较低的温度下完成的而具有较小的晶粒尺寸。退火对热轧材料的晶粒尺寸有小量影响。冷拔或冷轧材料不管在冷作或退火条件都将具有小晶粒尺寸。固溶处理不管在热加工或冷加工材料都将形成粗晶粒尺寸。

    冷作材料的再结晶温度和时间根据冷作量和特定成分的不同而有很大的变化范围。表25给出了对细晶冷轧薄板在不同冷作量下需要的再结晶温度和时间。  

    图12-INCONEL

    加热与酸洗

    INCONEL 600合金向所有镍基合金一样在加热前必须清洁并在无硫环境加热。锻造或开式退火环境应该保持小量的还原环境来避免过量的氧化。

    加热后的冷却速率对INCONEL 600合金的机械性能有少量影响。但合金在1000° to 1400°F (540 to 760°C)温度范围内会出现碳化物析出,因此当材料需要酸洗或在需要在无敏化环境使用时,应该快速冷却通过这个温度范围。

    合金只能在非常干的氢气或真空下进行光亮加热;通常在需要光亮表面时必须进行酸洗。

    600合金和其它材料的加工硬化速率

    冷热成型

    600合金通常的热加工温度范围为1600° 到2250°F (870° 到 1230°C)。大量的热加工应该在1900° 到 2250°F (1040° 到 1230°C)之间,小量的工作可以持续降低到1600°F (870°C)。合金在1200° 到 1600°F (650° 到 870°C)之间的延展性很低,因此应该避免在该温度范围进行加工变形,通过在1200°F (650°C)以下小心的加工可以达到高的拉伸性能。

    600的冷成型可以使用通用的钢铁或不锈钢加工方法。加工硬化速率如图12所示,高于低碳钢但低于304不锈钢。

    表25 冷作对冷轧细晶薄板的再结晶温度的影响

    机加工

    600合金比304不锈钢的机械加工性能稍好但比303易切削不锈钢稍差。

    该合金最好在重型设备上使用足够大的切削刀具来承受载荷并快速散去产生的热量。刀具必须锋利并有合适的形状。

    焊接

    600合金可以使用现有的焊接工艺方便的连接。600合金连接使用的焊接材料在电弧焊时为 182焊条#、氩弧焊和气保焊时用 82焊丝、埋弧焊工艺使用 82焊丝和INCOFLUX 4埋弧药芯焊丝。

    表26比较了焊接金属和600合金的热膨胀速率。全焊接沉积层的 182焊条的冲击强度值见表27。

    用 82焊丝和182焊条做的焊缝的室温;拉伸性能见表28。这两种焊材做的焊缝的高温拉伸性能见图13和14。焊接金属的应力-开裂性能将表29。

    182焊条做的焊缝的延展性在持续暴露在1000° 到 1400°F (540° 到 760°)时会降低。

    #为达到电弧焊焊缝在1200°F (650°C)以上最大的应力开裂性能,推荐使用INCO-WELD A焊条。

    表26- 焊接金属的热膨胀

    a从70°F (21°C) 到表中所示温度。

    表27-INCONEL 182焊条沉积的焊接金属的Charpy锁孔冲击强度

    a在70°F (21°C) 和 -110°F (-79°C)的数值为3个实验的平均值;-320°F (-196°C)的数值为两个实验的平均值。

    图13 INCONEL 82焊丝焊接的焊缝的高温拉伸性能

    表28 全焊接金属沉积的室温拉伸性能

    a直径0.505-in. (12.83 mm)试样

    b直径0.252-in. (6.40 mm)试样

    图14 INCONEL 182焊条焊接的焊缝的高温拉伸性能

    29 全焊接金属沉积层的开裂强度

    黑体数值为外推值