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NS 1103 (00Cr25Ni35AlTi)

 根據研究(jiu)鎳、鉻對Ni-Fe-Cr合金耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能的影響的大量實(shi)驗結果，國(guo)內20世紀70年代(dai)發(fa)(fa)展了一(yi)(yi)種含氯離子和(he)氧的高溫水(shui)中(zhong)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能優于(yu)18-8型不銹鋼(gang)和(he)00Cr20Ni32Fe（Incoloy 800)、0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)的新合金（新13號),此合金在含1%和(he)10%NaOH的高溫水(shui)中(zhong)也具有(you)良(liang)好的性(xing)能，它是一(yi)(yi)種適(shi)(shi)于(yu)壓水(shui)堆(dui)核(he)電站蒸發(fa)(fa)器的新型材料，也適(shi)(shi)用于(yu)Cr18-Ni8型奧氏體不銹鋼(gang)易產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕的化工、石化等環境中(zhong)的各種熱(re)交換器等設備。

一、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

  在壓(ya)水(shui)堆高溫(wen)水(shui)介質(zhi)中，合金和不銹鋼的全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)也是一重要技術指標，耐全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)好壞是影(ying)響一、二(er)回路系統工作介質(zhi)污染程度的關鍵數據。新(xin)13號合金在高溫(wen)水(shui)中的全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)數據如下表(biao)，數據表(biao)明它的耐全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)接近于18-8、00Cr20Ni32AlTi、0Cr15Ni75Fe,完全(quan)可滿足壓(ya)水(shui)堆核(he)電站蒸發(fa)器對材料耐全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)的要求。

  2. 點蝕

   在35℃，5%NaCl+0.005mol/L 硫酸的水溶液中測得的新13號合金的點蝕擊穿電位時間結果，與在同樣條件下試驗的其他合金比較，新13號的耐點蝕性能優于18-8型不銹鋼，也優于00Cr20Ni32AlTi(I-800)和0Cr15Ni75Fe（I-600）合金。在40℃，10%FeCl₃+0.05mol/L HCl的試驗也證實了上述試驗結果。在pH=7的含硼高溫水中，經4000～5000h試驗未見新13號合金產生點蝕。

  3. 晶間腐蝕

  在嚴格控制合金中的C≤0.03%，Ti/C≥8，并具有細微組織結果的前提下，新13號合金可通過GB 1223-84 規定的方法檢驗；在含硼為700～800ppm,H₂為10～80g/kg水、Li為1.6～2.4mg/L、pH=7、溫度為335℃的動水回路中，以及pH=7、300℃高純水中，敏化態合金管和管材焊接接頭均未見晶間腐蝕現象。然而由于合金含碳量很低，在管材生產過程中，當采用不恰當的潤滑和脫脂工藝時，此合金易通過熱處理而滲碳，這種滲碳層在酸洗時會產生晶間腐蝕，應予以注意。

 4. 應力腐蝕

   a. 高溫水  

    新13號(hao)合(he)金(jin)在含氯離子(zi)和(he)氧的(de)(de)(de)高溫水中(zhong)（290～316℃）具有(you)良好的(de)(de)(de)耐(nai)力腐(fu)蝕(shi)性能(neng)，雙U型試(shi)(shi)樣(yang)經10000小(xiao)時(shi)靜態(tai)高壓釜(fu)試(shi)(shi)驗結果未產(chan)生應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)。在同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗條件下，18-8型不銹鋼在短時(shi)間(jian)(jian)內產(chan)生擊(ji)穿晶應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)，耐(nai)應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)性能(neng)較優(you)的(de)(de)(de)超低碳型Incloy800 (00Cr20Ni32AlTi)和(he)Inconel600 (0Cr15Ni75Fe)合(he)金(jin)也產(chan)生晶間(jian)(jian)型應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)，其(qi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)壽命隨試(shi)(shi)驗條件而(er)異(yi)，前(qian)者最長(chang)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)10000小(xiao)時(shi)，后者僅為(wei)5000小(xiao)時(shi)。在所(suo)試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)合(he)金(jin)中(zhong)僅Inconel690 (0Cr30Ni60Fe10）與新13號(hao)合(he)金(jin)未產(chan)生斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)。

   b. 含NaOH的高溫水   

   在兩種含NaOH高溫水中，新13號合金的應力腐蝕性能見圖 2-2-43。在含1%NaOH、8ppm 氧的高溫水中，新13號合金 5000小時試驗后未產生應力腐蝕，而18-8型不銹鋼、低碳 Incoloy800 和Inconel600 合金均產生應力腐蝕斷裂。在含 10% NaOH、8ppm 氧的(de)高溫水中(zhong)， 合金(jin)產(chan)生嚴重潰爛和點蝕(shi)，而(er)新(xin)13號合金(jin)即不(bu)(bu)產(chan)生應力腐蝕(shi)，也不(bu)(bu)產(chan)生其他形式的(de)局部腐蝕(shi)。

   圖 2-2-42 和 圖 2-2-43 的(de)試驗結(jie)果表明，新13號(hao)合(he)金的(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)性能(neng)可與Inconel690 (0Cr30Ni60Fe10）相媲美(mei)。用新13號(hao)合(he)金、18-8不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、超低(di)碳Incoloy(00Cr20Ni32AlTi)以及Inconel 600等材料(liao)的(de)管(guan)材制造的(de)蒸(zheng)發器模(mo)擬(ni)體(ti)，經長期運行表明新13號(hao)合(he)金耐(nai)蝕(shi)(shi)性（點蝕(shi)(shi)、應力(li)腐蝕(shi)(shi)等）遠優(you)于18-8不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，也(ye)優(you)于低(di)碳Incoloy800和Inconel600合(he)金，特別是并不(bu)承受工作(zuo)應力(li)的(de)18-8型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)支撐管(guan)的(de)腐蝕(shi)(shi)（SCC、PC等）破損非常嚴(yan)重。

二、力學性能等其他性能

    1. 力(li)學性能

   新13號合金的室溫和高溫力學性能如下表，由表中數據可知，此合金的力學性能接近于超低碳Incoloy800合金，且隨固溶處理溫度的提高而降低。

    2.  物(wu)理(li)性能

     新13號合金的物(wu)理性(xing)能見表(biao) 2-2-18 

   3. 熱加工及成(cheng)型性能   

    新13號合金的(de)(de)熱(re)塑性試驗(yan)結果見圖(tu) 2-2-44 和 圖(tu) 2-2-45 。盡管(guan)此合金較1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼稍低，但仍具有(you)良(liang)好的(de)(de)熱(re)變形性能(neng)，易(yi)于(yu)熱(re)加(jia)工。實(shi)驗(yan)室試驗(yan)和生產(chan)實(shi)踐表明，合金適宜的(de)(de)段、軋熱(re)加(jia)工溫(wen)度為1000～1150℃。新13號合金易(yi)于(yu)冷加(jia)工，其(qi)冷作硬化傾向低于(yu)1Cr18Ni9Ti，見圖(tu) 2-2-46 。在設(she)置制造過程中的(de)(de)冷、熱(re)成型(xing)性能(neng)類似一般奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼，其(qi)蒸(zheng)發器U型(xing)傳熱(re)管(guan)中小(xiao)R者需經消除應力處理。

   4. 焊接性能(neng)  

   此(ci)合(he)金(jin)可(ke)焊(han)性(xing)低于18-8不銹鋼，但(dan)當選(xuan)用(yong)的(de)(de)填充金(jin)屬(shu)合(he)金(jin)焊(han)接(jie)工藝時(shi)可(ke)獲得滿意的(de)(de)焊(han)接(jie)結果。此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)抗裂性(xing)能與00Cr20Ni32AlTi和0Cr15Ni75Fe相當。為(wei)了獲得良好的(de)(de)可(ke)焊(han)性(xing)并保證(zheng)合(he)金(jin)的(de)(de)優良耐應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，合(he)金(jin)中的(de)(de)雜質(zhi)磷量應嚴加控制。此(ci)合(he)金(jin)可(ke)采用(yong)焊(han)接(jie)不銹鋼的(de)(de)通用(yong)方法(fa)進行(xing)焊(han)接(jie)，無特殊困難。

   5. 熱處理工藝  

   此合金熱處理(li)工藝簡(jian)單(dan)，經固溶處理(li)后快(kuai)冷即可，但蒸發(fa)器中U型傳熱管(guan)彎(wan)曲半(ban)徑較(jiao)大者也需要(yao)進行消除應力處理(li)。

三、應(ying)用

  新13號合(he)金耐蝕、力學性(xing)能等(deng)優良(liang)，熱(re)(re)(re)處理工藝簡(jian)單，冷、熱(re)(re)(re)加(jia)工，焊接(jie)等(deng)工藝性(xing)能良(liang)好，可以生(sheng)產(chan)板、管、絲、帶、鍛件等(deng)冶金產(chan)品。此(ci)合(he)金主(zhu)要用于壓水堆(dui)核電廠的蒸汽發生(sheng)器的傳熱(re)(re)(re)管，也可用于化(hua)學、石化(hua)等(deng)工業中耐應力腐蝕的各種(zhong)熱(re)(re)(re)交換器等(deng)換熱(re)(re)(re)設備。