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英科耐尔690(Inconel 690 / UNS N06690 / W.Nr. 2.4642 / 00Cr30Ni60Fe10)是固溶强化型高铬镍-铬-铁耐蚀合金,并非像 Inconel 718 那样靠γ″相沉淀硬化,而是依靠Ni-Cr-Fe固溶原子拖拽位错来提供强度。因此其力学性能相对"温和",但伴随极高的塑性(A5≥35%)和韧性,特别适合深拉、U形弯管及胀管操作(如核电蒸汽发生器传热管)。下文汇总其室温至高温的精准力学数据、取样方向差异及典型物理常数,供结构设计、强度计算与来料验收参考。
一、典型室温力学性能(固溶退火态,符合 ASTM B168 / ASME SB168)
Inconel 690 通常以供货状态为固溶退火态(Solution Annealed,1040~1150℃ 水淬或快速空冷),焊后一般不需热处理即可保持晶间耐蚀性。
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性能指标 |
标准最低要求 (ASTM B168) |
典型实测值 (典型范围) |
测试标准 |
|---|---|---|---|
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抗拉强度 Rm |
≥ 620 MPa (90 ksi) |
690 ~ 760 MPa |
ASTM E8 |
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屈服强度 Rp₀.₂ (0.2% offset) |
≥ 275 MPa (40 ksi) |
300 ~ 345 MPa |
ASTM E8 |
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断后延伸率 A₅ (标距 5d) |
≥ 35 % |
40 ~ 48 % |
ASTM E8 |
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断面收缩率 Z |
— (通常 ≥ 50%) |
50 ~ 65 % |
ASTM E8 |
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布氏硬度 HB |
≤ 220 HB (通常 ≤ 100 HRB) |
160 ~ 190 HB |
ASTM E10 |
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洛氏硬度 HRB |
≤ 100 HRB |
75 ~ 95 HRB |
ASTM E18 |
注意:
薄板/薄壁管取纵向(Longitudinal)与横向(Transverse)试样差异很小(ΔRm < 5%)。
延伸率随厚度减小略有升高(薄带 A5 可达 45~50%),厚板因变形历史可能略低但不低于 30%(ASTM 最低要求板类有时标 ≥30%)。
二、高温瞬时拉伸性能参考值(典型,固溶态)
因无沉淀强化相,强度随温度升高平缓下降,但 600℃ 以下仍保持足够结构完整性用于耐蚀构件。
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温度(℃) |
抗拉强度 Rm (MPa) 典型 |
屈服强度 Rp₀.₂ (MPa) 典型 |
延伸率 A₅ (%) 典型 |
|---|---|---|---|
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20 (RT) |
710 |
325 |
42 |
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100 |
680 |
310 |
41 |
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200 |
650 |
295 |
40 |
|
300 |
625 |
280 |
39 |
|
400 |
600 |
265 |
38 |
|
500 |
565 |
250 |
37 |
|
600 |
530 |
235 |
36 |
|
700 |
490 |
220 |
35 |
|
800 |
445 |
200 |
34 |
三、弹性模量、泊松比与物理辅助参数
用于有限元分析(FEA)及刚度计算:
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弹性模量 E(室温):≈ 211 GPa (30.6×10⁶ psi)
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600℃ ≈ 175 GPa
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800℃ ≈ 155 GPa
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切变模量 G(室温):≈ 81 GPa
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泊松比 ν(室温):≈ 0.289 ~ 0.295
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密度:8.19 g/cm³ (0.296 lb/in³)
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熔点范围:1349 ~ 1446℃
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热导率 λ(20℃):≈ 12.8 W/(m·K);600℃ ≈ 20 W/(m·K)
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线膨胀系数 α(20~1000℃, 平均):≈ 14.4 × 10⁻⁶ /℃
四、与 Inconel 600 及 625 的力学/特性对比(便于选型)
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项目 |
Inconel 600 (N06600) |
Inconel 690 (N06690) |
Inconel 625 (N06625) |
|---|---|---|---|
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强化方式 |
固溶 |
固溶(高Cr) |
固溶+析出(Mo/Nb) |
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Rm (典型) |
655 MPa |
690~760 MPa |
830~930 MPa |
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Rp0.2 (典型) |
240 MPa |
300~345 MPa |
415~450 MPa |
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A5 (典型) |
30~35% |
40~48% |
30~35% |
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抗PWSCC |
差 |
优(本质免疫) |
优 |
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耐硝酸/碱 |
一般 |
优(高Cr) |
良 |
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高温蠕变强度 |
一般 |
一般(固溶型) |
优 |











