Inconel 690 的 30% 铬，把晶界腐蚀的边界往外推

Inconel 690 的铬给到 27.00%~30.00%（厂商手册写到 31.00%），远超普通镍基耐蚀合金，目的是在晶界贫铬时仍保留足够的铬。镍不低于 58%、铁 7.0~11.0%、碳不超过 0.05%，这支合金是为核级换热管与高温强腐蚀工况设计的。

铬 30% 的边界意义

晶间腐蚀的本质是晶界析出碳化铬带走周围的铬，形成贫铬区。基体铬越高，同样的析出量造成的贫铬程度越轻，耐晶间腐蚀的边界就越宽。铬从 15% 提到 30%，允许的碳含量与敏化时间窗口都放宽。代价是热加工性变差，镍基高铬合金的变形抗力大。

退火 1040℃ 与晶界碳化物

手册给出的退火态是 1900°F（1040℃）。退火的目的是溶解晶界碳化物并得到均匀的过饱和组织，冷速要快，水淬优先；管材的退火还要兼顾矫直与探伤的工艺窗口。温度不足，碳化物未溶，耐蚀性差；温度过高，晶粒粗化，塑性与疲劳性能下降。换热管用冷拔管，退火后要矫直与涡流探伤。

冷拔管三组数据

退火态冷拔管的室温数据：12.7×1.27 mm 规格屈服 461 MPa、抗拉 758 MPa、延伸 39%;19.0×1.65 mm 规格屈服 379、抗拉 700、延伸 46%;88.9×5.49 mm 规格屈服 282、抗拉 648、延伸 52%。壁厚越薄、冷作残留越多，强度越高、塑性越低。

模量与泊松比

室温杨氏模量 206.9 GPa，剪切模量 79.3 GPa，泊松比 0.30；升到 760℃ 杨氏模量降到 155.1 GPa,982℃ 降到 136.5。做换热管的振动与热应力分析要用工作温度对应的模量，室温值会让固有频率算高、挠度算小。

热导与膨胀

热导 100℃ 是 13.5 W/（m·K）,1000℃ 升到 30.1；平均线膨胀 14.06×10⁻⁶/℃（100℃）升到 17.41（1000℃）。热导随温度翻倍，高温段管壁温度更均匀；膨胀系数中等，与管板的膨胀差在胀接设计里要算进去。

磁导率与电阻率

磁导率约 1.001，基本无磁；电阻率 1.148 µΩ·m（室温），随温度缓升到 1000℃ 的 1.265。无磁对核级与仪器附近的件重要，电阻率用于电化学与感应加热的分析。这两个数在选材时常被忽略，但在特定工况下是硬约束。

核级件的附加要求

核级换热管除成分与力学，还要控晶粒度、夹杂物、内壁粗糙度与残余应力，并做涡流与超声探伤。管的尺寸公差、椭圆度与壁厚偏差都要按更严的等级。这类件的验收文件比常规工业管厚得多，订料前先确认按哪一版规范。

焊接与胀接

690 的焊接性尚可，焊材选同质高铬镍基，线能量控制在中低档；焊后一般不做固溶，但要做去应力。换热管与管板连接常用胀接或胀焊并用，胀接的过盈量按膨胀系数与管板材料算，胀焊并用时先焊后胀。

到货核对的落点

对应牌号是 UNS N06690，国内可对照 NS315。板材按 ASTM B168、无缝管按 ASTM B167、棒材按 ASTM B166 一类。到货核对退火温度与冷却方式、力学、晶粒度、涡流探伤结果，以及成分的铬与碳两项。质保书要写清是否水淬。

管板与管束的膨胀差

换热器的管束与管板常用不同材料，690 的膨胀系数中等，与碳钢管板的差值在 300℃ 时约每米几毫米。胀接设计要按这个差值留过盈量与补偿，胀得太紧会残余应力过高，太松会泄漏。温差大的工况优先考虑胀焊并用，把密封交给焊缝。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 Inconel 690 的板、管、棒与锻件，常备规格支持零切下料与定尺加工，质保书与炉批号随货，支持第三方复检；需要按核级要求做涡流与晶粒度检测的批次，可协调第三方检测并附同批试样。