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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一種(zhong)既耐蝕，又抗高溫氧化，且具有較好熱強性的鎳基合金。

一、化學成分和組織特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)化(hua)(hua)學成分見(jian)表(biao)3-3-1。從表(biao)中可知，合(he)金(jin)(jin)(jin)中鉻含(han)量較高，因而在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)酸(suan)介質中耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)較好(hao)；合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)含(han)較高鉻量的(de)同時(shi)(shi)，還(huan)含(han)有鋁，因而，此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)、抗硫化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)能也較佳。此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)固(gu)溶態具有穩定的(de)奧氏體組織，同時(shi)(shi)在(zai)基體上還(huan)有彌散(san)的(de)少(shao)量碳化(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)物。此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)中完(wan)全(quan)不存在(zai)脆性(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)(jin)屬間(jian)相，例如σ相。

二、耐(nai)腐蝕性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金耐高溫腐蝕，特別是抗高溫氧化的性能優異，最高使用溫度可達1260℃，在一些酸、堿等介質中，例如硝酸、NaOH、稀H₃PO₄中也具有良好的耐蝕性。

  1. 抗氧化性

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種(zhong)合(he)金(jin)高(gao)溫(wen)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)的(de)比(bi)較結(jie)果(guo)，由圖(tu)(tu)可以看(kan)出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍(reng)具(ju)有良(liang)好的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)。這主要是此(ci)(ci)合(he)金(jin)表(biao)面在高(gao)溫(wen)下能(neng)夠形(xing)成非常致密且黏附性(xing)好的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國(guo)內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)。顯然此(ci)(ci)合(he)金(jin)的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)與其他鎳(nie)基高(gao)鉻(ge)耐蝕(shi)合(he)金(jin)相比(bi)處于同一水平(ping)。

  2. 抗硫化性能

  在1.5%H₂S+98.5%H₂氣中，于650~750℃中進行的試驗結果見圖3-3-34。由圖可知，0Cr23Ni60Fe14Al合金具有較好的抗硫化性能。

 3. 耐(nai)全面腐蝕性能

  在一些酸、堿、鹽介質中，0Cr23Ni60Fe14Al合金的耐蝕性與0Cr15Ni75Fe合金相近。因此，0Cr15Ni75Fe合金的耐蝕性數據也可供參考。0Cr23Ni60Fe14Al合金在一些介質中耐蝕性數據見表3-3-12~表3-3-14。圖3-3-35系國產合金在沸騰65%HNO₃中和1150℃高溫玻璃中進行的腐蝕試驗結果。

  4.  耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中(zhong)的(de)高(gao)鎳含量(liang)，故其耐氯(lv)化(hua)物、氫氧化(hua)物的(de)應力腐(fu)蝕性能(neng)也很好。表 3-3-15 是一些試驗(yan)結果。

三、力學(xue)性能(neng)

 表(biao)3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)在熱加工(gong)和固溶狀態下，一些冶金(jin)產品(pin)（板、棒、管、絲等）的室(shi)溫力(li)學性(xing)能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同(tong)溫度固溶處理(li)的0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒材的高(gao)溫力學(xue)性能，試(shi)驗(yan)用棒材尺寸為(wei)Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的沖擊韌性。由(you)表(biao)可知(zhi)，即使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時(shi)效(xiao)，此合金(jin)仍無脆化傾向。

  圖3-3-38和(he)圖3-3-39分別為(wei)此合金(jin)的旋轉、懸臂梁(liang)疲勞試(shi)驗結果。圖3-3-40 和(he)圖3-3-41分別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高(gao)(gao)溫蠕變和(he)高(gao)(gao)溫持久性能。從圖3-3-41可知，980℃固溶較1150℃固溶處理具有更高(gao)(gao)的持久強度。

四、物理(li)性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具(ju)有良(liang)好的(de)可焊性。表3-3-20系(xi)根據使用環境所推薦的(de)焊接條(tiao)件(jian)、焊接方(fang)法和焊條(tiao)、焊絲選擇。

六、冷熱(re)加工及成型(xing)性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)具有良好的(de)冷、熱(re)加工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。適宜的(de)熱(re)加工(gong)變形(xing)溫(wen)度(du)為870~1230℃。當大(da)變形(xing)量加工(gong)時，要在(zai)(zai)1040~1230℃間進行(xing)(xing)。由(you)于此(ci)(ci)合金(jin)(jin)在(zai)(zai)650~871℃間有一(yi)低塑性(xing)(xing)區，因(yin)此(ci)(ci)，熱(re)加工(gong)變形(xing)不能(neng)(neng)在(zai)(zai)此(ci)(ci)溫(wen)度(du)范圍內進行(xing)(xing)。熱(re)加工(gong)后的(de)冷卻速度(du)一(yi)般沒有限制(zhi)，但為了防止(zhi)敏化，冷卻過程中(zhong)通過540~760℃時要盡(jin)量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)加工(gong)硬化性(xing)(xing)能(neng)(neng)，顯然(ran)，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)的(de)此(ci)(ci)種性(xing)(xing)能(neng)(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近(jin)。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱處理(li)工藝為(wei)1100~1150℃左右加熱后急冷(leng)。在某(mou)些條件下亦可(ke)在980℃左右加熱后空冷(leng)。

八、應(ying)用(yong)

  由(you)于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金具(ju)有良好(hao)的抗氧化(hua)性和耐腐(fu)蝕性，因而主(zhu)要用(yong)于(yu)加熱(re)設備、化(hua)學工業(ye)、環境污染控制、蘭、航天以及(ji)動力工業(ye)中。例如(ru)，制造退火、滲(shen)碳、氮(dan)化(hua)等熱(re)處理設備、部(bu)(bu)件；備種(zhong)工業(ye)爐用(yong)輻射管(guan)、套筒(tong)、火焰屏蔽(bi)、燃氣噴嘴、電阻(zu)(zu)加熱(re)元件、電阻(zu)(zu)絲(si)(si)套管(guan)；工業(ye)用(yong)冷受(shou)器管(guan)、儲酸生產(chan)中的一些設備部(bu)(bu)件等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金的治金產(chan)品(pin)有板(ban)、管(guan)、絲(si)(si)、帶、棒、鍛件等各(ge)種(zhong)產(chan)品(pin)。