Inconel690铬镍铁合金N06690用于管道、分离器和焊件的蒸汽发生核反应堆中

什么是铬镍铁合金 690？

合金 690，通常称为铬镍铁合金 690，是铬铁合金 600 的变体，铬含量高，对多种氧化性酸和盐具有出色的耐性，在高温下具有一定的抗硫化性。氢氟酸和硝酸组合的弹性使它们成为泡菜店任务的理想选择。在用于管道、分离器和焊件的蒸汽发生核反应堆中，690 合金因其更强的抗应力开裂性而取代了铬镍铁合金 600。

与铬镍铁合金 693 一起，该合金最近取代了铬镍铁合金 601，成为金属粉尘条件的首选材料，使其成为紧凑型重整机最新设计的出色工程材料。

有几种不同类型的机械性能测试，包括拉伸、平疲劳测试和硬度测试。采用桥式接触垫和板式试样，采用平-平接触布置进行微动疲劳试验。近年来，商用核蒸汽发生器应用的首选材料是 690 铬镍铁合金。在填充金属52中实现了焊缝清算开裂和焊缝凝固的抵抗力。

硝酸或硝酸/氢氟酸溶液用于各种应用，其中铬镍铁合金 690 的特性派上用场。该合金是煤气化装置、燃烧器和硫酸加工管道、石化加工炉、换热器、焚烧炉和用于处理放射性废物的玻璃玻璃化设备等应用的理想材料，因为它对含硫气体具有抵抗力。例如，用于不锈钢酸洗和核燃料后处理的硝酸/氢氟溶液的加热盘管和储罐，以及用于制造硝酸的尾气再加热器。

Inconel 690的机械性能

Inconel 合金 690 在很宽的温度范围内具有高强度。合金的机械特性根据产品的形状和回火而变化。通常，合金 690 因其强度和退火回火质量而被使用。通常，退火发生在大约 1900°F （1040°C） 的温度下。

抗张强度

铬镍铁合金 690 在环境和高温下表现出强大的屈服率和极限强度以及良好的延展性。合金 690 在高温下保持显着的拉伸特性，需要高于 1000°F （540°C） 的温度才能导致强度明显下降。根据提供的值，拉伸特性可能会随着产品形状和尺寸而变化。

在需要长时间在高温下使用的应用中，Inconel 合金 690 具有吸引人的品质。该合金具有良好的蠕变断裂强度以及冶金稳定性和耐高温腐蚀性。

由于其高度的冶金稳定性，合金 690 在长时间暴露在高温下不会发生脆化。暴露在关键的中间温度下 12,000 小时或更长时间不会实质性地改变材料的室温拉伸特性或冲击强度。

Inconel 690的耐腐蚀性

铬镍铁合金 690 在各种水性和高温条件下具有出色的耐腐蚀性。该合金由于其高铬浓度而对氧化环境具有很强的抵抗力。此外，合金 690 在高温下具有很强的抗硫侵蚀能力。

合金690可以轻松承受各种氧化性酸溶液。在处理硝酸和硝酸/氢氟酸时，它非常有帮助。根据测试，该合金在硝酸中的腐蚀速率小于 1 mpy （0.03 mm/a），在室温下浓度高达 70%，在浓度高达 70% 时为 176°F （80°C）。铬镍铁合金 690 在硝酸和氢氟酸组合中表现出出色的耐腐蚀性，例如挑选不锈钢和后处理核燃料元件。

在常温下，铬镍铁合金 690 对磷酸具有极强的耐受性。根据实验室研究，该合金在高达 176°F （80°C） 的温度下，磷酸浓度高达 85%，腐蚀速率小于 1 mpy。合金 690 在沸腾温度下可抵抗较弱的酸浓度。沸腾酸的测试表明，在较高浓度下，一般腐蚀速率超过100 mpy，在20%酸时超过30 mpy。

在各种条件下，包括含氯溶液、热水、聚硫酸和温和的氢氧化钠浓度，铬镍铁合金 690 具有更好的抗应力腐蚀开裂性。

暴露在沸腾的45%氯化镁下30天不会导致应变合金690 U型弯试样断裂。由于其能够承受高温水中的应力腐蚀开裂，例如在核蒸汽发生器中发现的应力腐蚀开裂，合金 690 经过了严格的测试。实验结果表明，该合金在含有氯化物的水中非常耐开裂，在缝隙中含有氧气的水和脱气水中具有很强的抗裂性。

聚亚硫酸合金 690 的应力 U 形弯头在暴露于 720 小时的溶液中后没有开裂，该溶液会立即使敏化 304 型不锈钢开裂。

Inconel 690的制造

加热和酸洗：

合金 690 应像其他镍合金一样在加热前清洗，并在低硫环境中煮熟。为防止材料过度氧化，用于露天加热的炉膛气氛也应降低一些。作为固溶合金，铬镍铁合金690不能经过热处理而变得更硬。该合金通常在退火状态下使用。

加入：

铬镍铁合金 690 表现出优异的可焊性。使用铬镍铁合金填充金属52和铬镍铁合金焊条152，将合金690零件与另一合金690零件连接。这些焊接产品的沉积物在成分上与合金 690 贱金属非常相似。铬镍铁合金焊接、电极 182、填充金属 82 和铬镍合金 690 可以使用焊条连接到碳钢、不锈钢和大多数异种镍铬铁镍铬合金上。在焊接用于高腐蚀性水环境的合金 690 部件时，应考虑在合金酸洗操作中经常使用的硝酸和氢氟酸混合物。还应考虑铬镍铁合金填充金属 625 和铬镍铁合金焊条 112。Inconel 690 应在之后进行加工。

组织：

奥氏体固溶体合金铬镍铁合金690具有高水平的冶金稳定性。合金的微观组织通常由碳化物组成，碳溶性较差。合金中的主要碳化物是 M23C6，其丰度根据碳的含量和材料暴露的热量而波动。氮化钛和碳氮化物是其他典型相。合金 690 不含脆化金属间相，例如 sigma 相。

成形：

1900 至 2250°F（1040 至 1230°C）是铬镍铁合金 690 重热成型的热梯度。该合金在冷成型时的行为类似于铬镍铁合金 600。然而，合金 690 所需的力要高一些。可以在低至 1600°F （870°C） 的温度下发光。

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