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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金也系(xi)(xi)鎳鉻鉬系(xi)(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)的(de)一種(zhong)較新(xin)牌(pai)號，并(bing)于1993年問世。此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)系(xi)(xi)在Hastelloy C-276基礎上，僅(jin)提高鉻量到(dao)～21%,降低鐵量到(dao)≤2%,使此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)Cr+Mo+W總量高達41%,系(xi)(xi)此類合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)最高的(de)。在一些介質中(zhong)，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)(xing)一般優于前(qian)述的(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)。但由(you)于合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總量高，因此即使此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)含鐵量≤1%,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)熱穩定性(xing)(xing)仍會受到(dao)一定影響。為(wei)此，為(wei)了防止此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)固溶態基體(ti)上仍會有金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬間(jian)相等的(de)存在，此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)固溶處(chu)理溫度需(xu)高達～1200℃且需(xu)快速(su)冷卻。

一、化學成分和組(zu)織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)的化(hua)學成分見表 。

  此合(he)金(jin)固溶處(chu)理態系呈面心立方(fang)的單一奧氏體組織，但經熱成(cheng)型和焊態則在基體上會(hui)有μ相(xiang)等金(jin)屬間相(xiang)和少量碳化物析出。圖3-5-38所(suo)示照(zhao)片為(wei)合(he)金(jin)元(yuan)素成(cheng)與 686合(he)金(jin) 相(xiang)近(jin)的 622合(he)金(jin)經掃描電鏡觀察所(suo)獲得的μ相(xiang)照(zhao)片。

二(er)、耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)見(jian)圖(tu)3-5-39和圖(tu)3-5-40,系此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在硫(liu)酸(suan)、氯化(hua)氫中的(de)等腐(fu)蝕圖(tu)并(bing)與(yu)(yu)其他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)比較；圖(tu)3-5-41則系此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在幾種還(huan)原性(xing)(xing)(xing)(xing)酸(suan)中的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)并(bing)與(yu)(yu)C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、59合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)比較。可以(yi)明顯看出，在所試驗的(de)諸多介質條件下，686合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具有最佳(jia)的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)。

  2. 局部(bu)腐蝕

    ①. 晶間腐蝕 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究(jiu)表明，降低686合金的(de)(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定化(hua)元素(su)Ti(控制(zhi)(zhi)(zhi)Ti/C比），可顯(xian)(xian)(xian)著(zhu)降低686合金的(de)(de)(de)晶間腐(fu)蝕敏感性(xing)。圖3-5-43系采取降碳、降鐵、加鈦，控制(zhi)(zhi)(zhi)Ti/C后的(de)(de)(de)合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕試驗(yan)結(jie)果(guo)。顯(xian)(xian)(xian)然，采取此措施后，抑制(zhi)(zhi)(zhi)了碳化(hua)物(wu)等的(de)(de)(de)有害(hai)作用，敏化(hua)態耐蝕性(xing)獲得(de)顯(xian)(xian)(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)。

    ②. 點腐蝕和(he)縫隙(xi)腐蝕 

     表3-5-57和(he)表3-5-58列出(chu)了(le) 686合金(jin)(jin)的耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。可以看出(chu)，在所試(shi)驗條件(jian)下，686合金(jin)(jin)的耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)（腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速率和(he)臨界(jie)點蝕(shi)(shi)(shi)溫度）優(you)(you)于(yu)C-276合金(jin)(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)（臨界(jie)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)溫度）在Green Death溶液中既(ji)優(you)(you)于(yu)C-276,又優(you)(you)于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合金(jin)(jin)。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表3-5-59系686合金堆焊(han)(han)層(ceng)在苛刻的氧化性(xing)氯化物溶液中的臨界點蝕電位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻(ge)鉬（鎢）合金對比的結(jie)果(guo)，可以看出，686合金的堆焊(han)(han)層(ceng)耐點蝕性(xing)良(liang)好，在同(tong)樣(yang)采用(yong)MIG焊(han)(han)時(shi)，686合金的堆焊(han)(han)層(ceng)的耐點蝕性(xing)也優于C-276、C-22和622合金。

三、力(li)學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)的室溫力學(xue)性(xing)能見(jian)表(biao)3-5-60。高溫力學(xue)性(xing)能見(jian)圖3-5-45。從圖3-5-45可看出686合(he)金(jin)的高溫試驗數據(ju)和(he)美國機械工程學(xue)會鍋爐和(he)壓力容器(qi)委員會所給出的允(yun)許設(she)計應力值。

    不同(tong)溫度時效(xiao)100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫和低溫沖擊吸收功(gong)的影響見表(biao)3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線(xian)。

四(si)、冷熱加工(gong)及成型性能(neng)

  冷加(jia)工(gong)對(dui)合(he)金(jin)室溫(wen)力學性能的影響見(jian)圖3-5-47，可以看(kan)出，隨(sui)冷加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)量的增加(jia)，686合(he)金(jin)的強度提(ti)高，伸長率下降。此合(he)金(jin)的熱(re)加(jia)工(gong)和熱(re)成型性可參考前述鎳鉻(ge)鉬合(he)金(jin)的資料。

五、焊接性(xing)能

  686合金的(de)焊接(jie)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，可(ke)按Ni-Cr-Mo(-W)合金的(de)焊接(jie)工藝進(jin)行焊接(jie)，填充(chong)金屬使用與686的(de)同材合金，焊后可(ke)獲得優良的(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性能(neng)見(jian)表(biao)3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用于海水、醋酸、氯化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷酸和(he)(he)采用混(hun)酸的(de)酸洗液等介質中(zhong)。特別是在含有大(da)量氯離子又有氧化(hua)劑(ji)的(de)溶液中(zhong)大(da)為適(shi)用。此合金可制作容(rong)器、管線(xian)、泵、閥(fa)、板式換熱器、二氧化(hua)碳(tan)冷卻(que)塔等的(de)設備(bei)和(he)(he)構件。