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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系(xi)一種(zhong)既(ji)耐(nai)蝕，又抗(kang)高溫氧化，且(qie)具有較好熱(re)強(qiang)性的鎳基(ji)合金。

一、化學(xue)成(cheng)分和組(zu)織(zhi)特點(dian)

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分見表(biao)3-3-1。從表(biao)中(zhong)可知，合(he)(he)金(jin)中(zhong)鉻含量(liang)較高，因(yin)而在氧化(hua)(hua)(hua)性酸介質中(zhong)耐蝕性較好；合(he)(he)金(jin)在含較高鉻量(liang)的(de)(de)(de)同時，還(huan)含有鋁，因(yin)而，此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)性、抗硫化(hua)(hua)(hua)性能也較佳(jia)。此(ci)合(he)(he)金(jin)固溶態(tai)具有穩(wen)定的(de)(de)(de)奧氏體組織，同時在基體上還(huan)有彌散(san)的(de)(de)(de)少量(liang)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)和氮(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。此(ci)合(he)(he)金(jin)中(zhong)完(wan)全(quan)不存在脆性金(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) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和(he) 圖(tu)(tu) 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合金(jin)(jin)高(gao)溫抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)的比較(jiao)結果(guo)，由圖(tu)(tu)可以看出，即使(shi)加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)仍具有良好(hao)的抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)。這主要是(shi)此合金(jin)(jin)表面(mian)在(zai)高(gao)溫下能(neng)夠(gou)形(xing)成(cheng)非常致密且黏附性(xing)(xing)好(hao)的氧(yang)化(hua)膜(mo)。圖(tu)(tu)3-3-32系(xi)國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)試驗(yan)結果(guo)。顯然此合金(jin)(jin)的抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)與其他(ta)鎳基(ji)高(gao)鉻(ge)耐蝕合金(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(nai)全(quan)面(mian)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合金中的高鎳含量，故(gu)其耐(nai)氯化物、氫氧化物的應(ying)力腐蝕(shi)性能也很(hen)好。表(biao) 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(jin)在熱(re)加工和固溶狀態下，一些冶(ye)金(jin)產品（板、棒、管、絲等(deng)）的室溫力學性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經(jing)不同溫(wen)度固溶處理的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)棒(bang)材的(de)高(gao)溫(wen)力學(xue)性能，試(shi)驗用棒(bang)材尺(chi)寸為(wei)Φ16mm。

  表(biao)(biao)3-3-17和表(biao)(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖擊韌性。由表(biao)(biao)可知，即使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時效(xiao)，此合金仍無脆化傾向。

  圖(tu)3-3-38和(he)圖(tu)3-3-39分別為此合金的旋轉、懸臂梁疲勞試(shi)驗結果。圖(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)3-3-41分別為0Cr23Ni60Fe14Al合金的高(gao)溫(wen)蠕變和(he)高(gao)溫(wen)持久(jiu)性能。從(cong)圖(tu)3-3-41可知，980℃固溶(rong)較1150℃固溶(rong)處(chu)理具有更高(gao)的持久(jiu)強度(du)。

四、物理性能

  物理性能見(jian)表 3-3-19

五、焊接(jie)性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的(de)可焊(han)(han)性。表3-3-20系(xi)根據使用環境所推(tui)薦的(de)焊(han)(han)接條件(jian)、焊(han)(han)接方法和焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲(si)選擇。

六、冷(leng)熱加工及成型(xing)性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金具有(you)良好的(de)(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)能。適宜的(de)(de)熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)形(xing)溫度(du)(du)為(wei)870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時，要在1040~1230℃間進行。由于此(ci)合金在650~871℃間有(you)一(yi)低塑性(xing)區，因此(ci)，熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)形(xing)不能在此(ci)溫度(du)(du)范(fan)圍內(nei)進行。熱(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)一(yi)般沒有(you)限制，但為(wei)了(le)防止敏(min)化，冷(leng)卻(que)過程中通過540~760℃時要盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化性(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金的(de)(de)此(ci)種性(xing)能與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)為(wei)1100~1150℃左(zuo)右加熱后(hou)急冷。在某(mou)些(xie)條(tiao)件下(xia)亦可在980℃左(zuo)右加熱后(hou)空(kong)冷。

八、應用(yong)

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具有(you)良好的(de)抗氧化性和(he)耐腐蝕性，因而主要用(yong)于加熱設備、化學(xue)工(gong)(gong)業、環(huan)境污染(ran)控制(zhi)、蘭、航(hang)天以及動力工(gong)(gong)業中(zhong)。例如，制(zhi)造(zao)退火、滲(shen)碳、氮(dan)化等熱處理設備、部件(jian)(jian)；備種(zhong)工(gong)(gong)業爐用(yong)輻射管(guan)、套(tao)筒(tong)、火焰屏蔽(bi)、燃氣噴(pen)嘴、電阻加熱元件(jian)(jian)、電阻絲(si)套(tao)管(guan)；工(gong)(gong)業用(yong)冷受器管(guan)、儲酸(suan)生(sheng)產中(zhong)的(de)一(yi)些設備部件(jian)(jian)等。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的(de)治金(jin)產品有(you)板、管(guan)、絲(si)、帶(dai)、棒(bang)、鍛件(jian)(jian)等各種(zhong)產品。