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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既(ji)耐蝕，又(you)抗高溫氧化(hua)，且(qie)具有較好熱強性的鎳基合(he)金。

一、化學(xue)成分和(he)組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)化(hua)學成分見表(biao)(biao)3-3-1。從表(biao)(biao)中(zhong)可(ke)知，合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)鉻含量(liang)(liang)較(jiao)高，因而在(zai)氧化(hua)性(xing)酸介質(zhi)中(zhong)耐蝕性(xing)較(jiao)好；合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)含較(jiao)高鉻量(liang)(liang)的(de)同時，還(huan)含有(you)鋁，因而，此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)性(xing)、抗硫化(hua)性(xing)能也較(jiao)佳。此合(he)(he)金(jin)(jin)固溶態具有(you)穩(wen)定的(de)奧氏體(ti)組織，同時在(zai)基體(ti)上還(huan)有(you)彌(mi)散(san)的(de)少量(liang)(liang)碳化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)。此合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)完全不存(cun)在(zai)脆性(xing)金(jin)(jin)屬間相(xiang)，例如σ相(xiang)。

二(er)、耐腐(fu)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

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和(he) 圖(tu) 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)金(jin)高溫抗(kang)氧化性能(neng)的(de)(de)比(bi)較結果(guo)(guo)，由圖(tu)可以看出(chu)，即使(shi)加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有(you)良好(hao)的(de)(de)抗(kang)氧化性。這主要是(shi)此合(he)金(jin)表面(mian)在高溫下(xia)能(neng)夠形成(cheng)非(fei)常致密(mi)且黏附性好(hao)的(de)(de)氧化膜。圖(tu)3-3-32系(xi)國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進(jin)行(xing)的(de)(de)抗(kang)氧化性試驗結果(guo)(guo)。顯然此合(he)金(jin)的(de)(de)抗(kang)氧化性能(neng)與其他鎳基高鉻耐蝕合(he)金(jin)相比(bi)處于同(tong)一水(shui)平(ping)。

  2. 抗硫(liu)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(nai)全(quan)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(ying)力腐蝕性能(neng)

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高鎳含量，故其耐氯化物、氫氧化物的應力腐蝕(shi)性(xing)能也很好(hao)。表 3-3-15 是一(yi)些試驗結果。

三(san)、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和固溶狀態下(xia)，一些冶金產品(pin)（板、棒(bang)、管、絲等）的室溫力學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不同溫度固溶處理(li)的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒(bang)材(cai)的(de)高溫力學性能，試(shi)驗用棒(bang)材(cai)尺寸為Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和(he)表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)沖擊韌性。由表(biao)可(ke)知，即(ji)使經過中溫（540~870℃)長期(qi)時(shi)效，此合金仍無脆(cui)化(hua)傾向。

  圖(tu)3-3-38和(he)(he)圖(tu)3-3-39分(fen)別(bie)為此合(he)金的(de)(de)旋轉、懸臂(bei)梁(liang)疲勞(lao)試驗結果。圖(tu)3-3-40 和(he)(he)圖(tu)3-3-41分(fen)別(bie)為0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)(de)高溫(wen)蠕變和(he)(he)高溫(wen)持久性能(neng)。從圖(tu)3-3-41可知，980℃固(gu)溶(rong)(rong)較1150℃固(gu)溶(rong)(rong)處理具(ju)有更高的(de)(de)持久強度。

四、物理(li)性能(neng)

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)可焊性。表3-3-20系根據使用環境所推(tui)薦的(de)焊接條件、焊接方法(fa)和焊條、焊絲選擇。

六(liu)、冷熱加工(gong)及成型(xing)性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)具有(you)良好(hao)的(de)冷(leng)(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)。適宜的(de)熱(re)加(jia)工(gong)變形溫(wen)度(du)(du)為(wei)870~1230℃。當大變形量(liang)加(jia)工(gong)時，要在(zai)1040~1230℃間(jian)進行。由于此(ci)合(he)金(jin)在(zai)650~871℃間(jian)有(you)一(yi)低塑(su)性(xing)(xing)區，因(yin)此(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)變形不能(neng)在(zai)此(ci)溫(wen)度(du)(du)范圍內進行。熱(re)加(jia)工(gong)后的(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)一(yi)般沒有(you)限制(zhi)，但為(wei)了防止敏化，冷(leng)(leng)卻過(guo)(guo)程中通(tong)過(guo)(guo)540~760℃時要盡量(liang)快。圖(tu)3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)加(jia)工(gong)硬(ying)化性(xing)(xing)能(neng)，顯(xian)然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)的(de)此(ci)種性(xing)(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近(jin)。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的熱處理工藝(yi)為(wei)1100~1150℃左右加熱后急冷。在(zai)某些條(tiao)件下亦可在(zai)980℃左右加熱后空冷。

八、應用

  由(you)于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性和耐腐(fu)蝕(shi)性，因而主要用(yong)于(yu)加(jia)熱設(she)備、化(hua)學工業(ye)、環境污染控制、蘭、航天以及(ji)動力(li)工業(ye)中(zhong)(zhong)。例如，制造退火、滲碳、氮化(hua)等熱處理設(she)備、部件(jian)；備種(zhong)工業(ye)爐用(yong)輻射管、套筒(tong)、火焰屏蔽(bi)、燃氣(qi)噴嘴、電阻(zu)加(jia)熱元件(jian)、電阻(zu)絲套管；工業(ye)用(yong)冷受器管、儲酸生(sheng)產中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一些設(she)備部件(jian)等。0Cr23Ni60Fe14AI合金的(de)(de)(de)治金產品有板、管、絲、帶(dai)、棒、鍛件(jian)等各種(zhong)產品。