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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系(xi)一種既耐蝕，又抗高溫氧化，且具有較(jiao)好熱(re)強(qiang)性的鎳基合金。

一、化學成分和組織特點(dian)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)的(de)化(hua)學成分見表(biao)3-3-1。從表(biao)中(zhong)(zhong)可知(zhi)，合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)鉻含(han)量(liang)較(jiao)高，因而(er)在氧化(hua)性酸介質中(zhong)(zhong)耐(nai)蝕性較(jiao)好；合金(jin)(jin)在含(han)較(jiao)高鉻量(liang)的(de)同時(shi)，還含(han)有鋁，因而(er)，此合金(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)性、抗硫(liu)化(hua)性能也(ye)較(jiao)佳。此合金(jin)(jin)固溶態具有穩定的(de)奧氏(shi)體組織，同時(shi)在基(ji)體上還有彌散(san)的(de)少量(liang)碳(tan)化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)。此合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)完全不存在脆性金(jin)(jin)屬間(jian)相，例(li)如(ru)σ相。

二、耐腐蝕(shi)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) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和 圖(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)(he)金(jin)(jin)高溫抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能的(de)(de)比較結果(guo)，由圖(tu)可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)仍具有良好(hao)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)。這主要是此合(he)(he)金(jin)(jin)表面在(zai)高溫下能夠形成非(fei)常致密且黏附性(xing)(xing)好(hao)的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜。圖(tu)3-3-32系國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)試(shi)驗(yan)結果(guo)。顯然此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能與其(qi)他鎳(nie)基(ji)高鉻(ge)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)比處于(yu)同一水平。

  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

  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)腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中的高鎳(nie)含量，故其(qi)耐(nai)氯(lv)化物、氫氧(yang)化物的應(ying)力腐蝕(shi)性能也(ye)很(hen)好。表(biao) 3-3-15 是一(yi)些試驗(yan)結(jie)果。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱加工(gong)和固溶狀態下(xia)，一(yi)些(xie)冶金產品(pin)（板、棒、管、絲(si)等）的室溫力(li)學(xue)性(xing)能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同(tong)溫(wen)度固溶處(chu)理的0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒(bang)(bang)材(cai)(cai)的高溫(wen)力學性能，試驗(yan)用棒(bang)(bang)材(cai)(cai)尺寸(cun)為Φ16mm。

  表3-3-17和(he)表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)沖(chong)擊韌性。由表可知，即使經過中溫（540~870℃)長(chang)期時效，此合金仍無脆化傾向。

  圖3-3-38和圖3-3-39分別為(wei)此合金的(de)旋轉、懸臂梁疲(pi)勞試驗結果(guo)。圖3-3-40 和圖3-3-41分別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)高(gao)溫蠕變和高(gao)溫持久性能。從(cong)圖3-3-41可知，980℃固溶(rong)(rong)較1150℃固溶(rong)(rong)處理具有更高(gao)的(de)持久強度。

四(si)、物理性(xing)能

  物(wu)理性能見表 3-3-19

五、焊接性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14A1合(he)金具有(you)良好的(de)可(ke)焊(han)性(xing)。表3-3-20系(xi)根據使(shi)用環境所(suo)推薦的(de)焊(han)接(jie)條(tiao)件、焊(han)接(jie)方法和焊(han)條(tiao)、焊(han)絲(si)選擇。

六(liu)、冷熱加(jia)工及成型性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)具有(you)良好(hao)的冷(leng)、熱加(jia)工性能(neng)。適宜的熱加(jia)工變形(xing)溫度(du)為870~1230℃。當大變形(xing)量(liang)加(jia)工時，要在(zai)1040~1230℃間(jian)(jian)進(jin)行(xing)。由于(yu)此(ci)合金(jin)在(zai)650~871℃間(jian)(jian)有(you)一低塑性區，因此(ci)，熱加(jia)工變形(xing)不能(neng)在(zai)此(ci)溫度(du)范圍內(nei)進(jin)行(xing)。熱加(jia)工后的冷(leng)卻速度(du)一般沒(mei)有(you)限制，但為了(le)防止敏(min)化，冷(leng)卻過程(cheng)中通過540~760℃時要盡(jin)量(liang)快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)加(jia)工硬(ying)化性能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)的此(ci)種性能(neng)與前(qian)述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱(re)處(chu)理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的熱(re)處理(li)工藝(yi)為1100~1150℃左(zuo)右加熱(re)后(hou)急冷(leng)。在(zai)某些(xie)條件下亦可在(zai)980℃左(zuo)右加熱(re)后(hou)空冷(leng)。

八、應用

  由于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)具(ju)有(you)良好的抗氧化(hua)性和耐腐蝕性，因而主(zhu)要用(yong)于(yu)加熱設(she)備(bei)、化(hua)學工(gong)業(ye)(ye)、環境污染控(kong)制、蘭(lan)、航天(tian)以及(ji)動力工(gong)業(ye)(ye)中(zhong)。例(li)如，制造退火(huo)(huo)、滲碳、氮化(hua)等熱處理設(she)備(bei)、部(bu)件；備(bei)種工(gong)業(ye)(ye)爐用(yong)輻射管(guan)(guan)、套(tao)筒、火(huo)(huo)焰(yan)屏蔽、燃氣(qi)噴嘴、電阻(zu)加熱元(yuan)件、電阻(zu)絲套(tao)管(guan)(guan)；工(gong)業(ye)(ye)用(yong)冷受(shou)器管(guan)(guan)、儲酸生產中(zhong)的一(yi)些設(she)備(bei)部(bu)件等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金(jin)的治金(jin)產品有(you)板、管(guan)(guan)、絲、帶、棒、鍛(duan)件等各種產品。