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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既耐(nai)蝕(shi)，又抗高(gao)溫(wen)氧化，且具有(you)較好熱強(qiang)性的鎳基合金。

一、化學成分和組(zu)織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分見表3-3-1。從(cong)表中可知，合(he)金(jin)中鉻含量(liang)較(jiao)高，因(yin)(yin)而在氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)酸介質中耐蝕性(xing)較(jiao)好；合(he)金(jin)在含較(jiao)高鉻量(liang)的(de)同(tong)時，還含有鋁(lv)，因(yin)(yin)而，此(ci)合(he)金(jin)的(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)、抗硫(liu)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能也較(jiao)佳。此(ci)合(he)金(jin)固溶(rong)態具有穩定(ding)的(de)奧氏體組織，同(tong)時在基(ji)體上還有彌(mi)散(san)的(de)少量(liang)碳化(hua)(hua)(hua)物和氮(dan)化(hua)(hua)(hua)物。此(ci)合(he)金(jin)中完全(quan)不存在脆性(xing)金(jin)屬間相，例如σ相。

二、耐腐蝕性能

  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. 抗氧化性

  圖(tu)(tu)(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu)(tu)(tu) 3-3-31 和(he) 圖(tu)(tu)(tu)(tu) 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)(he)(he)金(jin)高(gao)溫抗(kang)氧(yang)化性(xing)能(neng)(neng)的(de)比較(jiao)結果，由圖(tu)(tu)(tu)(tu)可(ke)以看出，即使加熱到(dao)1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)仍具有良好(hao)的(de)抗(kang)氧(yang)化性(xing)。這主要(yao)是此合(he)(he)(he)金(jin)表面在高(gao)溫下(xia)能(neng)(neng)夠形(xing)成非常(chang)致密且黏(nian)附性(xing)好(hao)的(de)氧(yang)化膜。圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-32系(xi)國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進(jin)行的(de)抗(kang)氧(yang)化性(xing)試驗(yan)結果。顯然(ran)此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)抗(kang)氧(yang)化性(xing)能(neng)(neng)與(yu)其他鎳基高(gao)鉻耐(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin)相比處于同一水平。

  2. 抗硫化性(xing)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.  耐應力腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳含量，故其耐氯化(hua)物(wu)、氫氧化(hua)物(wu)的(de)應力(li)腐蝕性能也很(hen)好。表(biao) 3-3-15 是一(yi)些(xie)試驗結果。

三、力學(xue)性能

 表3-3-16系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金在(zai)熱加工和固溶狀態下，一(yi)些冶(ye)金產品（板、棒、管(guan)、絲等(deng)）的室(shi)溫力學性能(neng)。

  圖3-3-36和(he)圖3-3-37經不同溫度(du)固溶(rong)處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學性能(neng)，試(shi)驗用棒材尺(chi)寸為(wei)Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)沖擊韌性(xing)。由表(biao)可(ke)知，即使(shi)經過(guo)中溫(wen)（540~870℃)長期時效，此合(he)金仍無(wu)脆化傾向。

  圖3-3-38和圖3-3-39分別為此合金(jin)的旋轉、懸(xuan)臂梁疲勞(lao)試驗結(jie)果。圖3-3-40 和圖3-3-41分別為0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高溫蠕變和高溫持久(jiu)性能。從圖3-3-41可知，980℃固(gu)溶較1150℃固(gu)溶處理具有更高的持久(jiu)強(qiang)度。

四(si)、物理性(xing)能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊(han)接(jie)性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有(you)良好的(de)可焊性。表(biao)3-3-20系根(gen)據使用環境(jing)所推薦的(de)焊接(jie)條件、焊接(jie)方(fang)法和焊條、焊絲選擇。

六、冷熱加工及(ji)成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金具有(you)良(liang)好的(de)冷、熱加工性(xing)能(neng)(neng)(neng)。適宜的(de)熱加工變(bian)形(xing)溫(wen)度(du)為870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量加工時，要(yao)(yao)在1040~1230℃間進(jin)行(xing)。由于此(ci)合(he)(he)金在650~871℃間有(you)一低(di)塑性(xing)區，因此(ci)，熱加工變(bian)形(xing)不能(neng)(neng)(neng)在此(ci)溫(wen)度(du)范圍內(nei)進(jin)行(xing)。熱加工后的(de)冷卻(que)速度(du)一般(ban)沒有(you)限制，但(dan)為了防止敏(min)化(hua)，冷卻(que)過程中通過540~760℃時要(yao)(yao)盡(jin)量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金加工硬化(hua)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)(he)金的(de)此(ci)種性(xing)能(neng)(neng)(neng)與前(qian)述0Cr15Ni75Fe極(ji)相近。

七、熱處(chu)理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱處理工藝為1100~1150℃左右加熱后急冷(leng)。在某(mou)些條件下(xia)亦(yi)可在980℃左右加熱后空冷(leng)。

八、應用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)具有良好的抗(kang)氧化性和耐腐蝕性，因而主要用于加熱設(she)備、化學工業(ye)、環境(jing)污染控制、蘭(lan)、航天以及動力工業(ye)中(zhong)。例如，制造退火(huo)(huo)、滲(shen)碳(tan)、氮化等熱處理設(she)備、部件；備種工業(ye)爐用輻射(she)管、套(tao)筒、火(huo)(huo)焰屏(ping)蔽、燃氣(qi)噴嘴、電(dian)阻加熱元件、電(dian)阻絲套(tao)管；工業(ye)用冷受器管、儲酸生產(chan)中(zhong)的一(yi)些設(she)備部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)(jin)的治金(jin)(jin)產(chan)品有板、管、絲、帶、棒、鍛件等各(ge)種產(chan)品。