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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一種既耐蝕，又抗高溫氧(yang)化，且具有較(jiao)好熱強性(xing)的鎳基(ji)合(he)金。

一、化學成分和(he)組(zu)織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可知(zhi)，合金中(zhong)鉻含量較(jiao)高，因而在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)酸介質中(zhong)耐蝕(shi)性(xing)(xing)較(jiao)好；合金在(zai)含較(jiao)高鉻量的(de)(de)同時，還(huan)含有鋁，因而，此合金的(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)、抗(kang)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能也較(jiao)佳。此合金固溶態具有穩定的(de)(de)奧氏(shi)體組織，同時在(zai)基體上還(huan)有彌散的(de)(de)少量碳化(hua)(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)(hua)物。此合金中(zhong)完全(quan)不(bu)存在(zai)脆(cui)性(xing)(xing)金屬間相，例(li)如σ相。

二(er)、耐腐蝕性能

  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合金與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合金高(gao)溫(wen)抗氧(yang)化性(xing)能(neng)的(de)(de)比較結(jie)果，由圖(tu)(tu)可(ke)以看(kan)出(chu)，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金仍具有良好(hao)的(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)。這(zhe)主要是此(ci)合金表面在(zai)高(gao)溫(wen)下能(neng)夠(gou)形成非常致(zhi)密且黏附性(xing)好(hao)的(de)(de)氧(yang)化膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行(xing)的(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)試(shi)驗(yan)結(jie)果。顯然此(ci)合金的(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)能(neng)與其(qi)他鎳基高(gao)鉻耐蝕合金相比處于同一水(shui)平。

  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(shi)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(ying)力腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中的高鎳含量(liang)，故其耐氯化物(wu)、氫氧(yang)化物(wu)的應力腐蝕(shi)性能也很好(hao)。表 3-3-15 是一些試(shi)驗結果。

三、力學性能(neng)

 表(biao)3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱(re)加工和固(gu)溶狀態下，一些冶(ye)金產品（板、棒、管、絲等）的室溫力學性(xing)能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同溫度固溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學性能，試驗用棒材尺(chi)寸(cun)為Φ16mm。

  表(biao)(biao)(biao)3-3-17和(he)表(biao)(biao)(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)沖擊韌性。由表(biao)(biao)(biao)可知，即使(shi)經過中溫（540~870℃)長(chang)期時效，此(ci)合金仍(reng)無脆化傾向。

  圖3-3-38和圖3-3-39分(fen)別(bie)為(wei)此合金的旋轉(zhuan)、懸(xuan)臂梁(liang)疲勞試驗結果。圖3-3-40 和圖3-3-41分(fen)別(bie)為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合金的高溫蠕變和高溫持(chi)久性能。從圖3-3-41可知，980℃固溶較1150℃固溶處(chu)理具(ju)有更(geng)高的持(chi)久強度。

四、物理性能(neng)

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合(he)金具(ju)有(you)良好的可焊(han)性。表3-3-20系根據(ju)使用環(huan)境所推薦(jian)的焊(han)接(jie)條(tiao)件、焊(han)接(jie)方法和焊(han)條(tiao)、焊(han)絲選擇。

六(liu)、冷熱加工及(ji)成型性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金具有(you)良好的(de)(de)冷(leng)、熱加(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)(xing)能。適宜的(de)(de)熱加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)形(xing)溫度為870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量(liang)加(jia)工(gong)(gong)(gong)時，要在(zai)(zai)1040~1230℃間進行(xing)。由于(yu)此合(he)(he)金在(zai)(zai)650~871℃間有(you)一(yi)低(di)塑性(xing)(xing)區，因此，熱加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)形(xing)不能在(zai)(zai)此溫度范(fan)圍內進行(xing)。熱加(jia)工(gong)(gong)(gong)后的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度一(yi)般(ban)沒有(you)限制(zhi)，但為了防止(zhi)敏化(hua)，冷(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)中通過(guo)540~760℃時要盡量(liang)快。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬化(hua)性(xing)(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)(he)金的(de)(de)此種性(xing)(xing)能與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七(qi)、熱處(chu)理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的熱處理工(gong)藝為1100~1150℃左右加熱后(hou)急冷。在某些條(tiao)件下亦可在980℃左右加熱后(hou)空冷。

八、應用

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良(liang)好的(de)抗氧(yang)化性和耐腐(fu)蝕性，因而主(zhu)要用(yong)于加(jia)熱設備、化學工(gong)業、環(huan)境污染(ran)控制(zhi)、蘭、航天以及動力工(gong)業中。例如(ru)，制(zhi)造退火(huo)、滲碳、氮化等(deng)熱處理設備、部件；備種工(gong)業爐用(yong)輻射(she)管、套筒、火(huo)焰屏蔽、燃氣噴嘴、電阻加(jia)熱元件、電阻絲套管；工(gong)業用(yong)冷受器管、儲酸生產中的(de)一(yi)些設備部件等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金的(de)治金產品(pin)有板、管、絲、帶、棒、鍛件等(deng)各(ge)種產品(pin)。