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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)也系(xi)鎳鉻鉬系(xi)合(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)一(yi)(yi)種較(jiao)新牌(pai)號，并于1993年問世。此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)系(xi)在Hastelloy C-276基礎上，僅提高(gao)鉻量到(dao)～21%,降低鐵(tie)(tie)量到(dao)≤2%,使此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)Cr+Mo+W總量高(gao)達41%,系(xi)此(ci)(ci)類合(he)金(jin)(jin)中(zhong)最高(gao)的(de)。在一(yi)(yi)些介質中(zhong)，686合(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)一(yi)(yi)般優于前述的(de)幾種Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)金(jin)(jin)。但由于合(he)金(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總量高(gao)，因此(ci)(ci)即(ji)使此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)含(han)鐵(tie)(tie)量≤1%,合(he)金(jin)(jin)的(de)熱穩定性(xing)仍會受到(dao)一(yi)(yi)定影響(xiang)。為此(ci)(ci)，為了防止此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)固(gu)溶態基體上仍會有金(jin)(jin)屬間相等的(de)存在，此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)固(gu)溶處理溫度需高(gao)達～1200℃且需快速冷卻。

一(yi)、化學成(cheng)分和(he)組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)化學(xue)成分見表 。

  此(ci)合金(jin)固溶處理態系(xi)呈面心立方的單一奧氏體組織，但經(jing)熱成型(xing)和焊態則在基體上會有(you)μ相等金(jin)屬(shu)間相和少量碳化物(wu)析出。圖3-5-38所示照片為合金(jin)元素成與 686合金(jin) 相近的 622合金(jin)經(jing)掃(sao)描(miao)電(dian)鏡觀察(cha)所獲得的μ相照片。

二、耐腐蝕性(xing)能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系(xi)此合(he)(he)(he)金(jin)在硫(liu)酸、氯化氫(qing)中的(de)(de)等(deng)腐(fu)蝕(shi)圖并與其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)比較(jiao)；圖3-5-41則(ze)系(xi)此合(he)(he)(he)金(jin)在幾(ji)種還(huan)原性(xing)酸中的(de)(de)耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)(he)金(jin)、59合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)比較(jiao)。可以(yi)明顯看出，在所試(shi)驗的(de)(de)諸多介質(zhi)條件下(xia)，686合(he)(he)(he)金(jin)具有最佳的(de)(de)耐全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)。

  2. 局(ju)部腐蝕

    ①. 晶(jing)間腐(fu)蝕 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究表明(ming)，降(jiang)(jiang)低(di)686合金的(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入穩定化(hua)元素(su)Ti(控制Ti/C比），可顯著降(jiang)(jiang)低(di)686合金的(de)晶(jing)間腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)。圖3-5-43系采取(qu)降(jiang)(jiang)碳(tan)、降(jiang)(jiang)鐵、加(jia)鈦(tai)，控制Ti/C后的(de)合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)腐蝕(shi)試驗結果。顯然，采取(qu)此措施后，抑制了碳(tan)化(hua)物等(deng)的(de)有害作用，敏(min)化(hua)態耐蝕(shi)性(xing)獲得顯著提高。

    ②. 點腐蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi) 

     表3-5-57和表3-5-58列出了(le) 686合(he)金(jin)的耐點(dian)蝕(shi)性(xing)和耐縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。可以看(kan)出，在所(suo)試驗條件下(xia)，686合(he)金(jin)的耐點(dian)蝕(shi)性(xing)（腐(fu)蝕(shi)速率(lv)和臨界(jie)點(dian)蝕(shi)溫度）優(you)于(yu)C-276合(he)金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能（臨界(jie)縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)溫度）在Green Death溶液中既優(you)于(yu)C-276,又優(you)于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合(he)金(jin)。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表3-5-59系686合(he)金堆(dui)焊(han)層(ceng)在苛刻的(de)氧化(hua)性(xing)氯化(hua)物溶液中(zhong)的(de)臨界(jie)點蝕電位并(bing)與(yu)C-276和(he)C-22、622三(san)種鎳鉻鉬（鎢）合(he)金對(dui)比(bi)的(de)結果，可以(yi)看出，686合(he)金的(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)耐(nai)點蝕性(xing)良好(hao)，在同樣(yang)采(cai)用MIG焊(han)時，686合(he)金的(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)的(de)耐(nai)點蝕性(xing)也優于C-276、C-22和(he)622合(he)金。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫力學(xue)性能見(jian)表3-5-60。高(gao)溫力學(xue)性能見(jian)圖(tu)3-5-45。從圖(tu)3-5-45可看出(chu)(chu)686合金的高(gao)溫試驗數(shu)據(ju)和美國機械工程學(xue)會鍋爐(lu)和壓(ya)力容器委員會所給(gei)出(chu)(chu)的允(yun)許設(she)計應力值(zhi)。

    不同(tong)溫度時(shi)效100小時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫和(he)低溫沖擊吸收功的影響見表(biao)3-5-61。圖3-5-46系退火態(tai)00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線。

四、冷(leng)熱加工及成型性能(neng)

  冷加(jia)(jia)工對合(he)金室溫力學性能(neng)的影響見圖3-5-47，可以看出，隨冷加(jia)(jia)工變(bian)形量的增加(jia)(jia)，686合(he)金的強度提高，伸長率(lv)下降。此合(he)金的熱加(jia)(jia)工和熱成型性可參考(kao)前述鎳鉻鉬(mu)合(he)金的資料。

五、焊(han)接性能

  686合金(jin)的焊(han)接性(xing)能良好(hao)，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)的焊(han)接工藝進(jin)行焊(han)接，填充金(jin)屬使用與686的同(tong)材(cai)合金(jin)，焊(han)后可獲得優(you)良的耐(nai)腐蝕性(xing)能。

六、物理(li)性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性能(neng)見表3-5-62。

七、應(ying)用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)主要用(yong)于海水、醋酸(suan)、氯化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷酸(suan)和采用(yong)混酸(suan)的酸(suan)洗(xi)液(ye)等介質中(zhong)。特別(bie)是在含有大(da)(da)量氯離(li)子又有氧化(hua)劑的溶液(ye)中(zhong)大(da)(da)為適(shi)用(yong)。此合金(jin)可制作(zuo)容(rong)器、管(guan)線、泵、閥、板式(shi)換熱器、二(er)氧化(hua)碳冷卻塔等的設備和構件(jian)。