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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一種(zhong)既耐蝕，又抗高溫氧化，且(qie)具有(you)較好熱強性的鎳(nie)基(ji)合(he)金。

一、化學成分和(he)組(zu)織特點(dian)

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的化(hua)學成分見表3-3-1。從(cong)表中(zhong)可知，合(he)金(jin)中(zhong)鉻(ge)含(han)量(liang)較(jiao)(jiao)高，因(yin)而在(zai)氧化(hua)性(xing)酸介(jie)質中(zhong)耐蝕性(xing)較(jiao)(jiao)好；合(he)金(jin)在(zai)含(han)較(jiao)(jiao)高鉻(ge)量(liang)的同時，還含(han)有鋁，因(yin)而，此(ci)合(he)金(jin)的抗氧化(hua)性(xing)、抗硫(liu)化(hua)性(xing)能也較(jiao)(jiao)佳。此(ci)合(he)金(jin)固溶態具(ju)有穩定(ding)的奧氏體(ti)組織，同時在(zai)基體(ti)上還有彌散(san)的少量(liang)碳化(hua)物和氮(dan)化(hua)物。此(ci)合(he)金(jin)中(zhong)完全不存(cun)在(zai)脆性(xing)金(jin)屬間相，例(li)如(ru)σ相。

二、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(kang)氧化性

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和(he) 圖(tu) 3-3-33 系(xi)(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)(he)金(jin)高溫(wen)抗(kang)氧化性(xing)(xing)能的比較結果(guo)，由圖(tu)可以看出，即使(shi)加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)仍具有良好的抗(kang)氧化性(xing)(xing)。這(zhe)主要是此合(he)(he)金(jin)表面在高溫(wen)下能夠(gou)形成非常致密(mi)且(qie)黏(nian)附性(xing)(xing)好的氧化膜(mo)。圖(tu)3-3-32系(xi)(xi)國(guo)內(nei)在1150℃對(dui) 0Cr23Ni60Fe14Al所進(jin)行的抗(kang)氧化性(xing)(xing)試驗結果(guo)。顯然此合(he)(he)金(jin)的抗(kang)氧化性(xing)(xing)能與其他鎳基高鉻耐蝕合(he)(he)金(jin)相(xiang)比處于同一水平(ping)。

  2. 抗硫化(hua)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. 耐全面(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(fu)蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳含量，故其耐氯化(hua)(hua)物、氫氧化(hua)(hua)物的(de)應力(li)腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是一些試驗(yan)結果。

三、力學性(xing)能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和(he)固溶(rong)狀態(tai)下(xia)，一些(xie)冶金產(chan)品（板(ban)、棒、管(guan)、絲等）的(de)室溫力學(xue)性能。

  圖(tu)3-3-36和(he)圖(tu)3-3-37經不(bu)同溫(wen)度固(gu)溶(rong)處理的0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒(bang)材的高溫(wen)力學性能，試驗(yan)用棒(bang)材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊韌性。由表可知(zhi)，即使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時效，此合(he)金(jin)仍無脆化傾向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-39分(fen)別(bie)為此合(he)金的(de)旋(xuan)轉、懸臂梁疲勞試(shi)驗結(jie)果。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-41分(fen)別(bie)為0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)高溫(wen)蠕變和(he)(he)高溫(wen)持(chi)久(jiu)性(xing)能(neng)。從圖(tu)(tu)3-3-41可知，980℃固(gu)溶(rong)(rong)較(jiao)1150℃固(gu)溶(rong)(rong)處理具有更高的(de)持(chi)久(jiu)強度。

四(si)、物理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接(jie)性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合(he)金具有(you)良好(hao)的可焊性。表(biao)3-3-20系根據使用環境所推薦的焊接(jie)條(tiao)件、焊接(jie)方法和焊條(tiao)、焊絲選擇。

六、冷熱(re)加(jia)工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)具有良好(hao)的冷、熱加(jia)(jia)(jia)工性能。適宜(yi)的熱加(jia)(jia)(jia)工變形溫(wen)度為(wei)870~1230℃。當(dang)大變形量加(jia)(jia)(jia)工時，要在1040~1230℃間進行。由于此(ci)合金(jin)在650~871℃間有一低塑性區(qu)，因(yin)此(ci)，熱加(jia)(jia)(jia)工變形不能在此(ci)溫(wen)度范(fan)圍內(nei)進行。熱加(jia)(jia)(jia)工后的冷卻(que)速度一般沒有限制，但為(wei)了(le)防止敏化，冷卻(que)過(guo)(guo)程中通過(guo)(guo)540~760℃時要盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)加(jia)(jia)(jia)工硬化性能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)的此(ci)種性能與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱(re)處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱(re)(re)處理工藝為(wei)1100~1150℃左右(you)加熱(re)(re)后急冷(leng)。在(zai)某些條件下亦(yi)可(ke)在(zai)980℃左右(you)加熱(re)(re)后空冷(leng)。

八、應(ying)用(yong)

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金具有(you)(you)良好的(de)抗氧化性(xing)和耐腐蝕(shi)性(xing)，因而主要用于加熱設備、化學工業(ye)(ye)(ye)、環(huan)境污(wu)染控制(zhi)、蘭、航天以及動(dong)力工業(ye)(ye)(ye)中。例如，制(zhi)造退火、滲碳、氮化等熱處理設備、部件(jian)(jian)；備種工業(ye)(ye)(ye)爐用輻射管(guan)(guan)、套筒、火焰屏蔽、燃(ran)氣(qi)噴嘴、電阻加熱元件(jian)(jian)、電阻絲(si)套管(guan)(guan)；工業(ye)(ye)(ye)用冷受器管(guan)(guan)、儲酸生產中的(de)一(yi)些設備部件(jian)(jian)等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金的(de)治(zhi)金產品(pin)有(you)(you)板、管(guan)(guan)、絲(si)、帶、棒、鍛(duan)件(jian)(jian)等各種產品(pin)。