GH652镍基耐热合金棒/管 1150℃连续抗氧化 玻璃纤维漏板托架及炉辊用 可探伤

一、GH3652合金的基本概况与化学成分体系

GH3652（新牌号GH652，对应美标Inconel 601 / UNS N06601，德标W.-Nr. 2.4851，法标NC 23 FeA，俄标ХН23Ю）是典型的固溶强化型镍‑铬‑铝耐热抗氧化合金，设计使用温度达1150～1200℃（连续氧化性气氛），短时可达1250～1300℃。其牌号含义为："GH"代表国标高温合金，"3"为固溶强化型镍基（部分标准体系GH3xxx为固溶型区别于GH4xxx沉淀硬化型），"652"为序列号。该合金以镍（Ni≥58%～63%）为基体，添加约21.0%～25.0%铬（Cr）形成致密Cr₂O₃膜提供高温抗氧化及抗渗碳/氮化能力，约1.0%～1.8%铝（Al——关键特征元素区别于Inconel 600）促进表面生成连续Al₂O₃膜使抗氧化上限提至1200℃以上并略增高温强度，铁（Fe 8.0%～11.0%）降低成本并稳定奥氏体，碳（C≤0.10%）及微量稀土（Ce≤0.05%可选）改善晶界抗氧化性及热加工塑性。与Inconel 600（UNS N06600，Cr≈15%～17%、无Al、Fe≈6%～10%）相比，GH3652的Cr更高（抗氧化上限更高）且含Al≈1.4%使1200℃以上形成保护Al₂O₃膜（600仅靠Cr₂O₃在＞1050℃开始挥发），耐高温氧化/渗碳/氮化能力全面优于600；与Inconel 625（GH4163）相比无Mo/Nb故耐还原性酸（盐酸）及抗Cl⁻点蚀能力差，但高温抗氧化及抗渗碳远优且成本低；与GH4145（沉淀硬化）相比无γ'相故室温强度低但塑性极好、可深拉深薄壁件且高温长期组织不老化。该合金经1100～1200℃固溶水淬或快空冷后为单一FCC奥氏体组织，无时效相析出，在800～1200℃长期服役仅晶界微量M₂₃C₆及微量AlN析出不影响使用，是热处理炉、陶瓷烧结窑及玻璃纤维漏板托架的高Al耐热合金。

二、核心物理—高温力学—工艺性能及参数

物理常数： 密度ρ≈8.05～8.15 g/cm³（常取8.11 g/cm³或8.10 g/cm³——因Fe≈10%及无W/Mo较轻）；熔点液相线约1360～1410℃；完全无磁性（FCC奥氏体基，退火态μr＜1.002，冷加工后仍无磁性）；比热容cp≈440 J/(kg·K)（20℃）；热导率λ：20℃≈11.5 W/(m·K)，600℃≈19 W/(m·K)，1000℃≈24 W/(m·K)——略高于C系因无Mo/W散射；线膨胀系数αL：(14.0～15.5)×10⁻⁶/℃（20～1000℃，均值≈14.8×10⁻⁶/℃——高于镍基高温合金典型值因高Fe及高α₁₁）；弹性模ulus（E）：室温≈186～200 GPa（因Fe高略低于纯镍基210 GPa），800℃≈140 GPa，1000℃≈100 GPa。

室温力学性能（固溶退火态典型值）：

抗拉强度（Rm）：≥550～680 MPa（典型600～650 MPa——固溶型无时效硬化故低于GH4169等沉淀硬化合金）

屈服强度（Rp0.2）：≥195～240 MPa（典型220～230 MPa，极低易成形）

断后伸长率（A₅）：≥30%～45%（典型35%～40%，因无第二相析出塑性极好）

断面收缩率（ψ）：≥40%～60%（典型50%）

硬度：≤85 HRB（约140～180 HB，显著软于时效硬化合金，便于冷热成形）

高温力学性能：

600℃拉伸：Rm≈480～550 MPa，Rp0.2≈160～200 MPa，A≥30%

800℃拉伸：Rm≈320～380 MPa，Rp0.2≈120～160 MPa，A≥25%

1000℃拉伸：Rm≈160～200 MPa，Rp0.2≈70～100 MPa，A≥20%

1100℃拉伸：Rm≈90～120 MPa，Rp0.2≈40～60 MPa，A≥15%（仍可承载自重）

蠕变持久：1000℃/1000 h持久断裂应力≈25～35 MPa；1100℃/1000 h持久≈10～18 MPa；950℃/10000 h持久≈20～30 MPa。虽持久值不高，但在1000～1100℃仍能保持形状承载（炉辊、马弗罐自支撑），且组织不析出γ'不老化。

耐蚀/耐热性能特征： 空气中连续使用温度≤1150～1200℃（形成Cr₂O₃+表层Al₂O₃复合膜）；在含硫＜0.5%弱还原/氧化交替气氛中≤950～1000℃可用（需表面无催化FeS形成）；抗渗碳性优良（Al₂O₃膜阻挡C向内扩散——优于Inconel 600及800H）；抗氮化性良好；在含Cl⁻水溶液中耐蚀性与Inconel 600相当（PREN=%Cr+3.3×%Mo≈23+0≈23，抗点蚀弱于含Mo合金——不用于海水点蚀工况）。

加工与热处理： 热加工温度区间1150～900℃（终加工≥900℃），冷加工塑性优良（无第二相析出可比304不锈钢深拉深、压弯、旋压成形薄壁炉胆），大变形冷加工需插入中间退火（1050～1100℃固溶快冷恢复塑性)；推荐固溶处理：1060～1180℃×0.5～2 h水淬或快空冷（消除加工硬化、均匀组织、获佳高温抗氧化性及塑性）；无时效处理——强度完全靠固溶Cr/Al/Fe。焊接性优良，适用TIG/MIG/等离子/电阻焊，焊丝推荐ERNiCrFe-11（Inconel 601型，Al≈1.35%匹配）或AWS A5.14 ERNiCrFe-11，焊后一般不需热处理（若有残余应力可做固溶），背面充氩防根部氧化，焊后建议酸洗去除含Al氧化皮（暗灰绿需含HF酸洗或电解抛光）。

三、主要应用领域与使用注意事项

GH3652（Inconel 601 / GH652）合金因含Al≈1.4%使Cr₂O₃+Al₂O₃复合膜在1150～1200℃稳定、优良抗渗碳/氮化性及冷热成形性（薄板深拉深性能佳），主要用于：

热处理及陶瓷烧结炉：马弗罐（≤1150℃）、辐射管、炉辊、传送带链节、坩埚、烧结舟皿；

玻璃及化纤工业：玻璃纤维漏板托架、玻纤退火炉内构件、化纤裂解管（耐含S气氛）；

石油化工及制氢：氨裂解炉内管及催化剂网托（≤1100℃含微量H₂S可接受）、乙烯裂解炉吊架（渗碳氛围优选601 vs 600）；

航空航天试验：高温试验段模型支架（短时1250℃真空/惰气）；

电子及真空炉：真空退火炉内胆、钎焊夹具（无Zn/Cd/Pb低挥发）。

注意事项： 推荐使用温度-270～+1150℃连续氧化性气氛（短时1200℃），含硫＞1%强还原硫化物气氛＞950℃慎用（需表面Al₂O₃膜完整——若硫侵入形成液态Fe‑S/Ni‑S致加速腐蚀建议降工作温或涂层）；热加工后推荐固溶处理获佳塑性及抗氧化性；冷成形性优适合深拉深薄壁炉胆；焊接用ERNiCrFe-11（601型含Al焊丝）保焊缝Al₂O₃膜形成能力——若用ERNiCr-3（82型无Al）焊缝区高温抗氧化略降（仍可用非极限工况）；机加工类似奥氏体不锈钢但加工硬化低更易车削铣削；接触海水或含Cl⁻水溶液会产生点蚀（非其设计用途选含Mo合金如625）。

GH3652（GH652 / Inconel 601 / UNS N06601）是含Al≈1.4%的Cr‑Ni‑Fe固溶强化耐热抗氧化合金（Ni 58%～63%、Cr 21%～25%、Al 1.0%～1.8%、Fe 8%～11%），密度约8.11 g/cm³、完全无磁性、固溶态室温抗拉强度≥550 MPa（屈服≥195 MPa、断后延伸率≥30%）、1000℃持久≈25～35 MPa/1000 h，经1060～1180℃固溶水淬后用于≤1150～1200℃热处理马弗罐、辐射管、炉辊、玻璃纤维漏板托架及抗渗碳裂解炉构件。与Inconel 600相比Cr更高且含Al使1200℃抗氧化及抗渗碳显著更优；与沉淀硬化高温合金（GH4145/GH4169）相比无γ'相故室温强度低但塑性极好可深拉薄壁件且高温长期不老化；与Inconel 625相比无Mo/Nb使耐Cl⁻点蚀及还原酸差但高温抗氧化及抗渗碳远优且成本低。正确控制固溶温度（1060～1180℃快冷）、利用优良冷成形性做薄壁深拉炉胆及焊后用ERNiCrFe-11(含Al)焊丝是发挥其高湿抗氧化/抗渗碳优势关键。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42