인코넬 601 vs 602: 고온 내산화·내식용 니켈합금 선택 기준

고온 산화·부식 환경용 니켈계 초합금 인코넬 601과 인코넬 602. 둘 다 고크롬·고니켈 기반이나 Al/Ti vs Al/Y 강화 기구 차이로 내산화성, 열처리 능력, 기계적 성질, 비용에서 명확히 갈립니다. 본 글에서는 5대 비교 축으로 열처리로·배기계·화학로 부품 최적 선정을 돕습니다.

조성 및 강화 기구 차이

• 인코넬 601: Ni 58~63%, Cr 21~25%, Al 1.0~1.7% → Al₂O₃ 보호막 형성으로 고온 산화 저항 극대화
• 인코넬 602: Ni 60~65%, Cr 20~23%, Al 1.8~2.5%, Y(이트륨) 0.05~0.12% → Y 산화물 분산 강화(ODS)로 크립 강도·산화 저항 동시 향상

5대 핵심 비교

1. 고온 내산화·내식성

601: 1150℃까지 연속 산화 저항, 유황 함유 분위기(황화/산화 복합) 탁월.
602: 1100℃ 수준, Y 효과로 스팔레이션(박리) 저항 우수하나 유황 분위기엔 601 우위.

2. 열처리·제작성

601: 우수한 열처리 응답성, 1150℃ 솔루션 어닐링 후 급냉·시효 경화 용이. 용접성 양호(일반 TIG/MIG).
602: 열처리 능력 제한적, Y 산화물로 고온 가공 경화 심함. 용접 시 열영향부 취화 주의.

3. 기계적 성질 (상온/고온)

• 인장 강도(상온): 601 870MPa > 602 750MPa
• 신율: 601 45% > 602 30% → 601이 연성·성형성 우위
• 고온 크립: 602 Y 강화로 장시간 크립 강도 우위

4. 비용

601: Ni 적고 제조 단순 → 저렴, 공급 안정.
602: Ni 고함량+Y 첨가+특수 제련 → 고가, 납기 길어질 수 있음.

5. 대표 용도

• 인코넬 601: 열처리로 롤러/피복관, 배기 매니폴드, 황산 재생로, 촉매 지지체, 방사성 폐기물 소각로
• 인코넬 602: 가스터빈 연소기 라이너, 고온 열교환기 튜브, 고크립 강도 요구 부품, 특수 항공우주 부품

선정 가이드

• 1100℃ 이상 산화/유황 분위기, 용접·성형 다수, 비용 민감 → 인코넬 601
• 고온 크립 강도·스팔레이션 저항 최우선, 비용 2순위 → 인코넬 602
• 설계 온도 1000℃ 이하이면 인코넬 600/625 등 대안 검토 권장

결론

601은 "산화/유황 분위기 범용 고온합금", 602는 "크립/박리 저항 특화 고성능 합금"으로 포지셔닝됩니다. 운전 프로파일(최고 온도, 열사이클 주기, 분위기 조성)을 열역학 시뮬레이션으로 검증 후 선정하고, 용접·열처리 절차서는 제조사 기술지원(특수금속, ATI 등)을 받아 확정하십시오.