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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一種既耐蝕(shi)，又抗高(gao)溫(wen)氧(yang)化，且具有較好熱(re)強性的鎳基合金。

一、化(hua)學成分(fen)和(he)組織(zhi)特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分見表3-3-1。從表中(zhong)(zhong)可知(zhi)，合金中(zhong)(zhong)鉻含量(liang)(liang)較高，因(yin)而(er)在(zai)氧化(hua)(hua)性(xing)酸(suan)介質中(zhong)(zhong)耐蝕性(xing)較好；合金在(zai)含較高鉻量(liang)(liang)的(de)同時(shi)，還含有(you)鋁(lv)，因(yin)而(er)，此(ci)(ci)合金的(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)性(xing)、抗(kang)硫化(hua)(hua)性(xing)能也(ye)較佳。此(ci)(ci)合金固溶(rong)態(tai)具有(you)穩定的(de)奧氏體組織，同時(shi)在(zai)基體上還有(you)彌散的(de)少(shao)量(liang)(liang)碳化(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)物(wu)。此(ci)(ci)合金中(zhong)(zhong)完全不(bu)存在(zai)脆性(xing)金屬間相，例如σ相。

二、耐腐蝕性(xing)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(hua)性

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種(zhong)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)高(gao)溫抗氧化(hua)性(xing)(xing)能的(de)比較結果，由(you)圖(tu)(tu)可以看出(chu)，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)仍具有良好的(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)。這主要(yao)是此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)表面(mian)在高(gao)溫下(xia)能夠形成(cheng)非常致密且黏附性(xing)(xing)好的(de)氧化(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系(xi)國(guo)內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行(xing)的(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)試驗(yan)結果。顯(xian)然此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)性(xing)(xing)能與其他鎳基高(gao)鉻(ge)耐蝕(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相比處于同一(yi)水平。

  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. 耐全面腐蝕性能(neng)

  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.  耐應力腐(fu)蝕性(xing)能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中的高(gao)鎳含(han)量，故其耐氯化物、氫氧化物的應(ying)力腐蝕性(xing)能也很好。表 3-3-15 是一些試驗結果。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)在(zai)熱加工(gong)和固溶狀態下，一些冶金(jin)產品（板、棒、管(guan)、絲(si)等(deng)）的室(shi)溫力學性能(neng)。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不(bu)同溫度固溶處理(li)的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒(bang)材的高溫力學(xue)性能，試驗用棒(bang)材尺寸為Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖擊韌性。由表(biao)可知，即(ji)使經(jing)過中溫（540~870℃)長期時效，此(ci)合金仍無脆化傾向。

  圖(tu)3-3-38和圖(tu)3-3-39分(fen)別為此合(he)金(jin)的(de)旋(xuan)轉、懸臂梁(liang)疲(pi)勞(lao)試驗結(jie)果。圖(tu)3-3-40 和圖(tu)3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)高溫蠕變和高溫持(chi)久性(xing)能。從(cong)圖(tu)3-3-41可(ke)知，980℃固溶較1150℃固溶處理(li)具有更高的(de)持(chi)久強度(du)。

四、物理性能

  物理(li)性能(neng)見(jian)表 3-3-19

五(wu)、焊(han)接(jie)性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的可焊(han)性。表3-3-20系根據使用環境所推薦(jian)的焊(han)接條(tiao)件、焊(han)接方法(fa)和焊(han)條(tiao)、焊(han)絲選擇。

六、冷熱加(jia)工及成型性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)(jin)具有(you)(you)良好的(de)(de)冷、熱加(jia)工性(xing)能(neng)。適宜的(de)(de)熱加(jia)工變(bian)形溫(wen)度為870~1230℃。當大變(bian)形量加(jia)工時，要(yao)在(zai)1040~1230℃間進(jin)行。由于(yu)此(ci)(ci)合金(jin)(jin)(jin)在(zai)650~871℃間有(you)(you)一低塑性(xing)區(qu)，因(yin)此(ci)(ci)，熱加(jia)工變(bian)形不(bu)能(neng)在(zai)此(ci)(ci)溫(wen)度范圍(wei)內進(jin)行。熱加(jia)工后的(de)(de)冷卻速度一般沒有(you)(you)限(xian)制，但為了防止(zhi)敏(min)化，冷卻過程(cheng)中通過540~760℃時要(yao)盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)(jin)加(jia)工硬化性(xing)能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)此(ci)(ci)種性(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相(xiang)近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱處(chu)理工(gong)藝為1100~1150℃左右加熱后急冷。在某(mou)些條(tiao)件下亦可在980℃左右加熱后空冷。

八、應(ying)用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具有良好的(de)抗氧化性和耐腐蝕性，因而主要用于加熱設(she)備、化學工(gong)業、環境污(wu)染控制(zhi)、蘭(lan)、航(hang)天以及動(dong)力工(gong)業中(zhong)。例(li)如，制(zhi)造退(tui)火、滲(shen)碳、氮化等熱處理設(she)備、部件；備種工(gong)業爐用輻射管(guan)(guan)、套筒、火焰屏蔽、燃(ran)氣噴(pen)嘴(zui)、電阻加熱元件、電阻絲套管(guan)(guan)；工(gong)業用冷受器管(guan)(guan)、儲酸生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)一些(xie)設(she)備部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的(de)治金(jin)產(chan)品(pin)有板、管(guan)(guan)、絲、帶(dai)、棒(bang)、鍛件等各種產(chan)品(pin)。