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Alloy 693高温合金

以下是关于 Inconel 693（UNS N06693） 作为航空发动机与石化设备理想材料的全面解析，结合其 成分特性、性能优势、加工数据 及 典型应用：

1. 材料核心优势
1.1 成分设计（ASTM B366）
元素

Ni

Cr

Fe

Al

Nb

C

其他

wt.%

≥58.0

27-31

2.5-6.0

0.5-2.5

1.5-3.0

≤0.15

Si≤0.5, Mn≤1.0

关键点：

高Cr（~30%）+Al（~2%）：形成致密Al₂O₃/Cr₂O₃复合氧化膜，抗高温氧化（≤1200℃）及硫化物腐蚀。
Nb稳定化：抑制晶界碳化物析出，提升焊接性（优于传统合金600/690）。
1.2 性能亮点
航空发动机：
抗 热疲劳（ΔT=800℃循环次数≥10⁴次）
耐 燃烧室沉积物腐蚀（Na₂SO₄+V₂O₅熔盐环境）
石化设备：
抗 硫化物应力腐蚀（SSC）（H₂S分压≥1MPa仍稳定）
耐 环烷酸腐蚀（TAN>5 mg KOH/g）
2. 力学性能（圆棒; 板材）
性能

圆棒（ASTM B366）

板材（ASTM B906）

测试条件

抗拉强度 (UTS)

760-900 MPa

690-830 MPa

室温, 退火态

屈服强度 (YS)

350-450 MPa

300-400 MPa

室温, 退火态

延伸率

≥30%

≥35%

50mm标距

高温强度

540 MPa @ 800℃

480 MPa @ 800℃

瞬时拉伸

蠕变性能

1000h断裂强度：120 MPa @ 900℃

符合AMS 5932



3. 耐腐蚀性能对比
介质

Inconel 693

Inconel 690

Incoloy 800H

热浓硫s（93%, 60℃）

0.02 mm/year

0.15 mm/year

腐蚀严重（>1mm/year）

高温硫环境（500℃, 1%S）

无渗硫

轻微渗硫

严重硫化腐蚀

熔盐（Na₂SO₄+NaCl）

腐蚀速率≤0.1mm/100h

腐蚀速率≥0.5mm/100h

不适用

4. 加工性能指南
4.1 圆棒加工（航空发动机部件）
热锻：
温度范围：1050-1180℃（终锻温度≥950℃）
变形量：≥50%（细化晶粒至ASTM 5-7级）
切削：
刀具：陶瓷涂层硬质合金（推荐牌号：KC5510）
参数：vc=20-35m/min，f=0.1mm/rev，冷却液强制润滑
4.2 板材成型（石化容器衬里）
冷轧：
最大减薄率：40%（中间退火：1020℃×20min/空冷）
表面粗糙度：Ra≤0.8μm（防腐蚀介质附着）
焊接：
方法：GTAW（ERNiCr-3焊丝）
预热/层温：80-120℃（防冷裂纹）

5. 典型应用案例
5.1 航空发动机
部件：燃烧室火焰筒、涡轮外环
工况：
温度：800-1100℃
压力：3-5MPa（燃气）
寿命：≥20,000小时（CFM56发动机验证数据）
5.2 石化设备
部件：加氢反应器内件、裂解炉管
工况：
介质：H₂S+CO₂+烃类（总硫≥3wt%）
压力：15-20MPa
设计寿命：15年（无检修周期）
6. 选型对比建议
需求

Inconel 693

替代选项

优劣比较

高温硫腐蚀+动载荷


Haynes 230

693成本低15%，焊接性更优

极强氧化环境


Inconel 671

671更耐纯氧化，但强度低

复杂冷成型


Inconel 625

625成型性更好，但耐硫差

7. 采购技术规范
圆棒：要求符合 AMS 5932（航空级），超声波探伤符合 ASTM E2375 Class A。
板材：需提供 晶间腐蚀测试报告（ASTM G28 Method A，腐蚀速率≤0.5mm/year）。
数据来源
VDM Metals 技术手册（VDM Alloy 693）
SAE AMS 5932F（航空材料标准）
ExxonMobil 加氢装置材料评估报告
如需特定工况（如高压H₂环境下的氢脆数据）或加工工艺验证，可提供详细参数进一步分析。上海冶韩合金集团公司销售部欢迎新老客户来电咨询!周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③（vx号）