镍基合金热轧棒N06686管材百科解析

镍基合金热轧棒N06686管材百科解析

一、核心身份与定位

N06686（UNS编号）是一种镍铬钼钨基高温合金，商业牌号常见为Inconel 686或类似命名。专为极端腐蚀环境与高温高压工况设计，属于镍基合金中的高端耐蚀材料。

二、关键化学成分解析（重量百分比%）

镍（Ni）：基体元素（≥55%），提供奥氏体结构稳定性及耐蚀基础。

铬（Cr）：21~23%，形成钝化膜抵抗氧化性介质（如硝酸、高温蒸汽）。

钼（Mo）：15~17%，核心抗点蚀/缝隙腐蚀元素，对抗氯化物、硫酸环境。

钨（W）：3~4.4%，增强钼的耐蚀效果，提升高温强度。

铁（Fe）：≤5%，控制杂质含量保证耐蚀性。

锰（Mn）、硅（Si）：≤1%，冶炼脱氧残留，需严格限制。

碳（C）：≤0.01%，超低碳设计避免晶间析出腐蚀。

采购关注点：钼+钨总量≥18%是耐蚀性关键，供应商需提供光谱分析报告。

三、核心性能优势

极致耐蚀性

耐点蚀当量（PREN）＞50，远超316L（PREN≈26），耐受海水、含氯离子酸性介质（如湿法冶金酸液）。

抗硫酸、磷酸、氢氟酸混合溶液腐蚀，适用于化工反应器。

高温性能

工作温度可达1000℃，抗氧化性优于普通不锈钢。

高温强度保持率高，适用于热交换管、炉内构件。

机械性能（热轧固溶态典型值）

抗拉强度：≥760 MPa

屈服强度：≥345 MPa

延伸率：≥30%
注：实际值受热轧工艺影响，采购需明确技术协议要求。

四、生产工艺流程与采购质量关联

熔炼：必须采用真空感应熔炼（VIM）+电渣重熔（ESR） 双联工艺，减少夹杂物。

热轧成型：

棒坯加热至1150~1200℃ 进行多道次轧制，控制终轧温度＞900℃避免开裂。

轧后立即水淬固溶处理（1120~1160℃），溶解碳化物、优化耐蚀性。

管材制造：热轧棒经穿孔→冷轧/冷拔→退火→矫直，中间退火温度需≥1100℃ 防止晶界敏化。

采购风险提示：非规范热加工易导致σ相析出，引发晶间腐蚀失效！

五、典型应用场景（采购选型参考）

化工：浓硫酸蒸发器、混酸反应器管道

环保：烟气脱硫（FGD）系统喷淋管

核电：核废料处理设备耐蚀部件

海洋：深海钻探高氯环境管阀系统

六、采购质量控制要点

文件要求：

材质证书需符合 ASTM B166（棒材） / ASTM B622（管材）

提供EN 10204 3.1/3.2型检验证书，包含熔炼炉号、热处理批号。

检测项目：

化学成分：ICP光谱法全元素分析，重点监控Cr/Mo/W下限。

晶间腐蚀试验：按ASTM G28 A法（沸腾50%硫酸+硫酸铁），要求腐蚀率＜1.0 mm/month。

无损检测：管材100%涡流探伤（ET）或超声波探伤（UT）。

七、成本与供应关键因素

价格驱动：钼（＞15%）、钨（＞3%）含量高，价格显著高于常规镍基合金（如625合金）。

交货状态：固溶态（Annealed）为标准态，需避免采购未固溶的“黑皮棒”。

供应商资质：优先选择具备航空航天（AS9100）或核电（NQA-1）认证的冶炼厂。

采购决策总结

N06686是应对超强腐蚀+高温工况的终极选择之一，采购需重点把控：

成分精准性（尤其Mo+W总量）

热加工工艺合规性（避免σ相析出）

腐蚀试验报告有效性（ASTM G28 A法）

成本优化策略：针对非关键耐温部位，可评估低钼合金（如N06059）替代可行性。

以下是上海商虎一些常见且重要的GH高温合金牌号，按基体元素分类：

一、 镍基高温合金

这是应用最广泛、牌号最多的一类。

GH3030 (GH30): 固溶强化型。具有良好的热疲劳性能和抗氧化性，用于800℃以下工作的燃烧室、加力燃烧室等板材部件。

GH3039 (GH39): 固溶强化型。综合性能优于GH3030，抗氧化性更好，用于900℃以下的燃烧室等高温部件。

GH3044 (GH44): 固溶强化型。具有高的塑性和中等的热强性，优良的抗氧化性，用于950℃以下工作的燃烧室、加力燃烧室等板材部件。

GH3128 (GH128): 固溶强化型。具有高的塑性、良好的抗氧化性和冲压性能，用于950℃以下工作的火焰筒、加力燃烧室等板材部件。

GH3600 (GH600): 固溶强化型。对应国外Inconel 600。优良的高温耐腐蚀和抗氧化性能，用于化工、核工业等高温耐蚀环境。

GH3625 (GH625): 固溶强化型。对应国外Inconel 625。具有优异的耐腐蚀性（尤其是耐点蚀、缝隙腐蚀）、抗氧化性和良好的综合力学性能，用于航空航天、海洋工程、化工等领域。

GH4033 (GH33): 时效强化型。用于700-750℃工作的涡轮叶片等。

GH4037 (GH37): 时效强化型。用于750-800℃工作的涡轮叶片。

GH4049 (GH49): 时效强化型。具有较高的高温强度和良好的综合性能，用于850℃以下工作的涡轮叶片。

GH4080A (GH80A): 时效强化型。对应国外Nimonic 80A。用于700-800℃工作的涡轮叶片、螺栓等。

GH4090 (GH90): 时效强化型。对应国外Nimonic 90。用于850℃以下工作的涡轮叶片、导向叶片。

GH4093 (GH93): 时效强化型。用于750℃以下工作的涡轮盘。

GH4098 (GH98): 时效强化型。用于800-850℃工作的涡轮叶片。

GH4105 (GH105): 时效强化型。用于900℃以下工作的涡轮叶片。

GH4133 (GH33B): 时效强化型。GH4033的改进型，主要用于涡轮盘。

GH4141 (GH141): 时效强化型。对应国外Inconel X-750。具有优良的高温强度和抗氧化性，用于700℃以下工作的弹簧、紧固件、涡轮叶片等。

GH4163 (GH163): 时效强化型。用于850℃以下工作的燃烧室部件。

GH4169 (GH169): 最重要和应用最广泛的镍基高温合金之一。时效强化型。对应国外Inconel 718。具有优异的综合性能（高强度、良好的抗疲劳、抗氧化、耐腐蚀性），工艺性能好（可锻、可焊），用于650℃以下工作的航空发动机涡轮盘、压气机盘、环件、轴、紧固件、机匣、结构件等，也用于火箭发动机、核反应堆、石油化工等领域。

GH4202 (GH202): 时效强化型。用于900℃以下工作的导向叶片等。

GH4738 (GH738): 时效强化型。对应国外Waspaloy。具有高的蠕变强度和良好的抗氧化性，用于815℃以下工作的涡轮盘、叶片、紧固件等。

GH5188 (GH188): 固溶强化钴基合金。具有优异的抗氧化性和抗热腐蚀性，良好的冷热疲劳性能，用于980℃以下工作的导向叶片、燃烧室等。

二、 铁镍基高温合金

基体以铁镍为主（通常Ni含量≥25%）。

GH2036 (GH36): 时效强化型。用于650-700℃工作的涡轮盘、紧固件等。

GH2130 (GH130): 时效强化型。用于700-750℃工作的涡轮盘、叶片等。

GH2132 (GH132): 时效强化型。对应国外A286。具有较好的综合性能，用于650℃以下工作的涡轮盘、紧固件、承力构件等。

GH2135 (GH135): 时效强化型。GH2132的改进型，性能更高，用于700-750℃工作的涡轮盘。

GH2302 (GH302): 时效强化型。用于700℃以下工作的涡轮叶片。

GH2706 (GH706): 时效强化型。类似Inconel 718但含铁量更高，用于650℃以下工作的涡轮盘等。

GH2747 (GH747): 时效强化型。具有优良的抗氧化性和抗渗碳性，用于高温化工设备、热处理炉构件等。

GH2901 (GH901): 时效强化型。对应国外Incoloy 901。具有高的屈服强度和抗松弛能力，用于650℃以下工作的涡轮盘、轴、紧固件等。

GH2903 (GH903): 低膨胀高温合金。对应国外Incoloy 903。在较宽温度范围内具有低的热膨胀系数和恒弹性模量，用于航空发动机的环形件、机匣等需要控制间隙的部件。

GH2907 (GH907): 低膨胀高温合金。对应国外Incoloy 907。性能与GH2903类似，但抗拉强度更高。

GH2984 (GH984): 时效强化型。具有优良的抗热腐蚀性能，用于舰船和工业燃气轮机叶片等。

三、 钴基高温合金

GH5188 (GH188): 如前所述，固溶强化钴基合金。优异的抗氧化性、抗热腐蚀性和热疲劳性，用于导向叶片、燃烧室等。

GH5605 (GH605): 固溶强化钴基合金。对应国外L605 / Haynes 25。具有高的高温强度和优异的抗氧化性，用于燃烧室、导向叶片、航天器部件等。

GH6159 (GH159): 时效强化钴基合金（含Ni高）。对应国外MP35N / Co-35Ni-20Cr-10Mo。具有极高的强度、韧性和优异的耐腐蚀性（尤其耐海水、H2S环境），用于航空紧固件、弹簧、医疗器械等。