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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一種既耐蝕，又抗(kang)高溫氧化，且(qie)具有較好(hao)熱強性的鎳基合金(jin)。

一、化學(xue)成分(fen)和(he)組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)的化學成分見表3-3-1。從表中可知，合金(jin)(jin)中鉻(ge)含(han)量較(jiao)高，因而(er)在氧化性(xing)酸介質中耐(nai)蝕(shi)性(xing)較(jiao)好；合金(jin)(jin)在含(han)較(jiao)高鉻(ge)量的同時(shi)(shi)，還(huan)含(han)有鋁(lv)，因而(er)，此合金(jin)(jin)的抗(kang)氧化性(xing)、抗(kang)硫化性(xing)能也較(jiao)佳。此合金(jin)(jin)固溶(rong)態(tai)具有穩定的奧氏體組織，同時(shi)(shi)在基(ji)體上還(huan)有彌散的少量碳化物和(he)氮化物。此合金(jin)(jin)中完全不存在脆性(xing)金(jin)(jin)屬間(jian)相(xiang)，例如σ相(xiang)。

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(yang)化性(xing)

  圖 3-3-30、圖 3-3-31 和(he) 圖 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合(he)金(jin)(jin)高(gao)溫抗氧化(hua)性(xing)能(neng)的(de)(de)比較結果，由(you)圖可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)仍具有良(liang)好的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)。這主要是(shi)此合(he)金(jin)(jin)表面在高(gao)溫下能(neng)夠形成非常致(zhi)密且黏附性(xing)好的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)。圖3-3-32系(xi)國內(nei)在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進(jin)行的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)試驗結果。顯然此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)能(neng)與其他鎳基高(gao)鉻耐蝕合(he)金(jin)(jin)相比處于同一水平。

  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(mian)腐(fu)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(li)腐蝕性能(neng)

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高(gao)鎳含量，故其耐氯化物、氫氧化物的(de)應力腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是一些(xie)試驗結果。

三(san)、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工(gong)和固溶狀態下(xia)，一些冶(ye)金產品（板、棒、管、絲等）的室(shi)溫(wen)力學性(xing)能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不(bu)同溫度(du)固(gu)溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒材(cai)的高溫力學性能，試驗用棒材(cai)尺寸(cun)為(wei)Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的沖(chong)擊(ji)韌(ren)性。由表可知(zhi)，即(ji)使(shi)經過中溫（540~870℃)長期(qi)時(shi)效，此合(he)金(jin)仍無脆化傾向。

  圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-38和圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-39分(fen)別為此合金的(de)旋(xuan)轉(zhuan)、懸臂梁疲勞試(shi)驗結果。圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-40 和圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)高(gao)溫蠕(ru)變和高(gao)溫持久(jiu)性能。從圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-41可知(zhi)，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處(chu)理具有更高(gao)的(de)持久(jiu)強(qiang)度。

四、物(wu)理性能

  物(wu)理性(xing)能見(jian)表 3-3-19

五、焊接性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具(ju)有良好的可焊(han)性(xing)。表3-3-20系(xi)根據使用環境所推薦的焊(han)接條件、焊(han)接方法和焊(han)條、焊(han)絲選擇。

六、冷熱加(jia)工(gong)及成型性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)具有(you)良(liang)好的冷、熱加(jia)工(gong)性(xing)能。適宜(yi)的熱加(jia)工(gong)變形溫(wen)度(du)為(wei)870~1230℃。當大變形量(liang)加(jia)工(gong)時(shi)，要(yao)在1040~1230℃間進行。由于此(ci)合(he)(he)金(jin)在650~871℃間有(you)一低塑性(xing)區，因此(ci)，熱加(jia)工(gong)變形不能在此(ci)溫(wen)度(du)范圍內進行。熱加(jia)工(gong)后的冷卻(que)速度(du)一般沒有(you)限制，但為(wei)了防止敏化，冷卻(que)過程中通(tong)過540~760℃時(shi)要(yao)盡(jin)量(liang)快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)加(jia)工(gong)硬化性(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)(he)金(jin)的此(ci)種性(xing)能與(yu)前(qian)述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的熱處理工藝為(wei)1100~1150℃左右加熱后急冷。在(zai)某些條件(jian)下(xia)亦可(ke)在(zai)980℃左右加熱后空冷。

八、應用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)(he)金具有(you)良好的(de)抗氧化(hua)性和(he)耐腐(fu)蝕性，因(yin)而主要用(yong)(yong)于加熱(re)設備、化(hua)學工業(ye)、環境污染控制、蘭、航天以及動力工業(ye)中。例如，制造退火、滲碳、氮化(hua)等(deng)熱(re)處理設備、部件；備種工業(ye)爐用(yong)(yong)輻射管、套筒、火焰屏蔽、燃氣噴嘴、電阻(zu)加熱(re)元件、電阻(zu)絲套管；工業(ye)用(yong)(yong)冷受(shou)器(qi)管、儲酸生產(chan)中的(de)一(yi)些設備部件等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)(he)金的(de)治金產(chan)品有(you)板(ban)、管、絲、帶(dai)、棒、鍛件等(deng)各(ge)種產(chan)品。