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0Cr15Ni70Ti3AlNb (Inconel X-750)

  (0Cr15Ni70Ti3AINb)  Inconel X-750合金系一(yi)種耐(nai)腐(fu)蝕，抗(kang)氧化(hua)和高溫(wen)、高強度(du)的(de)沉淀硬(ying)化(hua)型熱強鎳基合金(jin)。此合金(jin)通常用于深冷至650℃之間。根據此合金(jin)的(de)高強度(du)和在(zai)高溫(wen)水(shui)中(zhong)的(de)耐(nai)蝕性以及其輻照穩(wen)定性等特(te)點，國(guo)內(nei)外的(de)輕水(shui)（壓水(shui)、沸水(shui)）核反(fan)應堆核電廠均選用此鋼制(zhi)作堆內(nei)的(de)一(yi)些構件。

一、化學(xue)成分和組織特點

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的化(hua)學(xue)成(cheng)分見下表

  0Cr15Ni70Ti3AINb合金在固溶態(tai)為純奧(ao)氏體組織，但經不同溫度時效后會有γ',Ni3(Al/Ti)金屬間相和M23C6碳(tan)化物(wu)等析(xi)出。

二(er)、耐腐蝕性能

 0Cr15Ni70Ti3AINb 可用于核反(fan)應堆中的(de)(de)一些高強度構件(jian)。因此(ci)，對(dui)此(ci)合(he)金在(zai)核反(fan)應堆條件(jian)下(xia)的(de)(de)耐蝕(shi)性進行了比較多(duo)的(de)(de)研究和試驗。

  在(zai)壓水和(he)沸水動力堆一回路(lu)水介質中，0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的耐全(quan)面腐蝕(shi)性能與(yu)18-8 Cr-Ni不(bu)銹鋼和(he)0Cr15Ni75Fe合金相(xiang)近，腐蝕(shi)速率一般(ban)在(zai)≤10mg/(d㎡·月(yue)）。在(zai)其他(ta)介質中，此合金的耐腐蝕(shi)性也與(yu)0Cr15Ni75Fe合金相(xiang)似。

  20世紀(ji)80年(nian)代初(chu)，由于輕水動力(li)堆(dui)用0Cr15Ni70Ti3A1Nb合(he)(he)金的(de)(de)部件(jian)也出現(xian)了(le)(le)晶間(jian)型(xing)應力(li)腐蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)，進(jin)而引起(qi)了(le)(le)人們對(dui)此(ci)合(he)(he)金耐應力(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能的(de)(de)重視并(bing)進(jin)行了(le)(le)大量的(de)(de)研究(jiu)。研究(jiu)結果表明，0Cr15Ni70Ti3AINb的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)敏感性(xing)與合(he)(he)金的(de)(de)熱處理工藝、試驗條件(jian)等密切相關。圖3-3-47和(he)表3-3-26的(de)(de)結果指出，0Cr15Ni70Ti3AINb合(he)(he)金經不同熱處理后，M23C6型(xing)碳化物沿晶界析(xi)出是(shi)否與基(ji)體(ti)共格對(dui)合(he)(he)金的(de)(de)耐應力(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能有重大影響(xiang)。

三、力學性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金(jin)可生產的(de)品種很多，由于熱處理制度的(de)不同(tong)，其力學(xue)性能也有(you)所(suo)不同(tong)。本節主要介(jie)紹輕水反應(ying)堆在≤350℃以下所(suo)用的(de)0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件(jian)的(de)性能。

  在不(bu)大(da)于593℃以(yi)下(xia)使(shi)用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的力學性(xing)能見(jian)表3-3-27、表3-3-28和圖3-3-48~圖3-3-51。

四、冷、熱(re)加工(gong)性能

  0Cr15Ni70Ti3AINb 合金(jin)適(shi)宜(yi)的熱變(bian)形(xing)(xing)溫度為(wei)950~1205℃.大(da)變(bian)形(xing)(xing)量(liang)必須在1040℃以上進行。為(wei)滿足技術條件的要求，在低(di)于(yu)1090℃以下時的變(bian)形(xing)(xing)量(liang)應達到約20%。

  0Cr15Ni70Ti3A1Nb合(he)金的冷(leng)加工性良好(hao)。由(you)于(yu)它比較(jiao)容(rong)易加工硬化（見(jian)圖(tu)3-3-52),與18-8型Cr-Ni不銹鋼相似(si)，所以(yi)必須及時固溶(rong)處理以(yi)防止冷(leng)加工開裂。

五、熱處(chu)理工藝

  根據用(yong)途和(he)(he)對(dui)性能的(de)不(bu)同(tong)要(yao)求，此合金的(de)熱處理(li)工(gong)藝也有(you)所不(bu)同(tong)。對(dui)于工(gong)作(zuo)溫度在(zai)600℃以上長期使用(yong)的(de)設(she)(she)備、部(bu)件，一般是經(jing)(jing)1150℃固溶(rong)，再經(jing)(jing)845℃穩定化，最后(hou)再進(jin)行(xing)705℃的(de)時效處理(li)。而對(dui)在(zai)60℃以下工(gong)作(zuo)的(de)設(she)(she)備和(he)(he)部(bu)件，則(ze)可在(zai)冷、熱加(jia)工(gong)或在(zai)固溶(rong)處理(li)后(hou)直接進(jin)行(xing)時效處理(li)。

六、焊(han)接性能(neng)

 對(dui)0Cr15Ni70Ti3AINb合金，建議采用鎢極(ji)(ji)氬弧焊、電子束焊、等(deng)離子焊等(deng)焊接方法(fa)進行焊接。采用鎢極(ji)(ji)氬弧焊時可使用Inconel 69填絲。焊接板(ban)材的(de)力學(xue)性能見圖3-3-53。

七、物(wu)理性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的物理性能見下表

八、應用

 由于(yu)0Cr15Ni70Ti3A1Nb具有良好的(de)力(li)學(xue)性(xing)能，耐腐蝕性(xing)能和抗氧化性(xing)能，因此(ci)，在輕水(shui)(shui)（壓(ya)水(shui)(shui)、沸水(shui)(shui)）核反應(ying)堆(dui)(dui)中主要用(yong)做壓(ya)力(li)殼密(mi)封(feng)環（鍛件）、螺栓、彈(dan)簧、定位銷(xiao)等部件。我(wo)國的(de)小型和大(da)型壓(ya)水(shui)(shui)動力(li)堆(dui)(dui)也均采用(yong)此(ci)合金制造這些構件。

 此合(he)金作為(wei)熱強合(he)金廣(guang)泛用(yong)于火箭(jian)發動機構(gou)件；燃氣(qi)輪機的轉子葉輪、葉片和(he)螺栓等緊固件；還(huan)可用(yong)于從0℃以下到650℃工作的彈簧等部件。