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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一種既耐蝕，又(you)抗高溫氧化(hua)，且具有較好熱強性的鎳基(ji)合金。

一、化學成分(fen)和組織特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)(de)化學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可(ke)知，合(he)金中(zhong)鉻(ge)含量(liang)較高(gao)，因而在氧化性(xing)酸(suan)介(jie)質(zhi)中(zhong)耐蝕性(xing)較好；合(he)金在含較高(gao)鉻(ge)量(liang)的(de)(de)同(tong)時，還含有鋁，因而，此(ci)合(he)金的(de)(de)抗氧化性(xing)、抗硫化性(xing)能也(ye)較佳。此(ci)合(he)金固溶態具有穩定(ding)的(de)(de)奧氏體組(zu)織，同(tong)時在基(ji)體上還有彌(mi)散的(de)(de)少量(liang)碳化物和氮化物。此(ci)合(he)金中(zhong)完全不存在脆性(xing)金屬間相，例如σ相。

二、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)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 3-3-30、圖 3-3-31 和 圖 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合(he)金(jin)高溫(wen)抗(kang)氧(yang)化性能的比較(jiao)結(jie)果，由圖可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有良好(hao)的抗(kang)氧(yang)化性。這主要是此(ci)(ci)合(he)金(jin)表面在高溫(wen)下能夠形成非常致(zhi)密且黏附性好(hao)的氧(yang)化膜。圖3-3-32系國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的抗(kang)氧(yang)化性試驗結(jie)果。顯然(ran)此(ci)(ci)合(he)金(jin)的抗(kang)氧(yang)化性能與(yu)其他鎳基高鉻(ge)耐蝕合(he)金(jin)相(xiang)比處于同一水平。

  2. 抗硫(liu)化(hua)性能(neng)

  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. 耐全面腐蝕(shi)性(xing)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(li)腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳含量，故(gu)其耐(nai)氯化物、氫(qing)氧化物的(de)應力(li)腐(fu)蝕性能(neng)也很好。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合金在熱加工和固溶狀態(tai)下，一些冶金產(chan)品（板、棒、管、絲(si)等）的室溫力(li)學性能。

  圖3-3-36和(he)圖3-3-37經不同溫度固溶(rong)處理(li)的(de)(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒(bang)材的(de)(de)高溫力(li)學性(xing)能(neng)，試驗用棒(bang)材尺寸為(wei)Φ16mm。

  表(biao)(biao)3-3-17和(he)表(biao)(biao)3-3-18系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的沖擊韌性。由表(biao)(biao)可(ke)知，即(ji)使(shi)經過中溫(wen)（540~870℃)長(chang)期時(shi)效，此合(he)金(jin)仍無(wu)脆化傾向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-39分(fen)別為此合金(jin)的旋轉、懸臂(bei)梁疲勞試驗結果(guo)。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高(gao)(gao)溫(wen)蠕變和(he)(he)高(gao)(gao)溫(wen)持(chi)久性能。從(cong)圖(tu)(tu)3-3-41可知，980℃固溶較1150℃固溶處理具有更高(gao)(gao)的持(chi)久強度。

四(si)、物理性(xing)能

  物理性能見表 3-3-19

五(wu)、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合(he)金(jin)具(ju)有良好的(de)可焊(han)性(xing)。表(biao)3-3-20系(xi)根據使用環境所推薦的(de)焊(han)接條(tiao)件、焊(han)接方法和焊(han)條(tiao)、焊(han)絲選(xuan)擇。

六(liu)、冷熱加工(gong)及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)具有(you)良好的(de)(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)工性(xing)能(neng)。適宜的(de)(de)熱(re)加(jia)工變(bian)形(xing)溫(wen)度(du)為(wei)870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量加(jia)工時(shi)，要在1040~1230℃間進行。由于此(ci)合(he)金(jin)在650~871℃間有(you)一低塑性(xing)區，因此(ci)，熱(re)加(jia)工變(bian)形(xing)不能(neng)在此(ci)溫(wen)度(du)范圍內進行。熱(re)加(jia)工后(hou)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)一般沒有(you)限制，但為(wei)了(le)防止(zhi)敏化，冷(leng)卻過程中通過540~760℃時(shi)要盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)加(jia)工硬化性(xing)能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)的(de)(de)此(ci)種性(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處(chu)理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱(re)(re)處理工藝為(wei)1100~1150℃左右加熱(re)(re)后(hou)(hou)急冷。在某些條(tiao)件下亦可在980℃左右加熱(re)(re)后(hou)(hou)空(kong)冷。

八(ba)、應用(yong)

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有(you)良(liang)好的抗氧化(hua)(hua)性和(he)耐腐蝕性，因(yin)而主(zhu)要用于加熱(re)設備(bei)、化(hua)(hua)學工(gong)業(ye)(ye)、環境污染(ran)控(kong)制、蘭、航天(tian)以及動力工(gong)業(ye)(ye)中。例如，制造退(tui)火、滲(shen)碳、氮(dan)化(hua)(hua)等(deng)熱(re)處理設備(bei)、部件(jian)(jian)；備(bei)種工(gong)業(ye)(ye)爐用輻射(she)管、套(tao)筒、火焰屏蔽(bi)、燃氣噴嘴、電(dian)阻加熱(re)元件(jian)(jian)、電(dian)阻絲套(tao)管；工(gong)業(ye)(ye)用冷受器(qi)管、儲酸生(sheng)產中的一些設備(bei)部件(jian)(jian)等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金的治金產品(pin)有(you)板(ban)、管、絲、帶、棒(bang)、鍛件(jian)(jian)等(deng)各種產品(pin)。