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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系(xi)一種(zhong)既耐(nai)蝕，又抗高溫氧(yang)化(hua)，且具有(you)較好熱強性的鎳基合金。

一、化學成分(fen)和組織特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)化(hua)(hua)(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可知，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)鉻含(han)量(liang)較(jiao)高，因而(er)(er)在(zai)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)酸介質中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)較(jiao)好；合(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)含(han)較(jiao)高鉻量(liang)的(de)同(tong)時(shi)，還含(han)有(you)(you)鋁，因而(er)(er)，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)、抗硫(liu)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能也較(jiao)佳。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)固溶態具有(you)(you)穩定的(de)奧氏體組織，同(tong)時(shi)在(zai)基體上(shang)還有(you)(you)彌散的(de)少量(liang)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)(hua)物。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)完(wan)全不存在(zai)脆性(xing)金(jin)(jin)屬間相，例如σ相。

二(er)、耐腐蝕(shi)性(xing)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(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種(zhong)合(he)金(jin)(jin)(jin)高(gao)溫抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)的比較結(jie)果，由圖可以(yi)看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)(jin)仍具有良好的抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)。這(zhe)主要(yao)是此合(he)金(jin)(jin)(jin)表面在(zai)高(gao)溫下能(neng)夠形成非常致密且黏附性(xing)好的氧化(hua)膜(mo)。圖3-3-32系(xi)國內在(zai)1150℃對(dui) 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)試驗(yan)結(jie)果。顯然此合(he)金(jin)(jin)(jin)的抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)能(neng)與(yu)其他鎳基高(gao)鉻(ge)耐蝕合(he)金(jin)(jin)(jin)相比處于同一(yi)水平(ping)。

  2. 抗硫化(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(quan)面腐(fu)蝕性(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(ying)力腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高鎳(nie)含(han)量，故其耐氯化(hua)物、氫(qing)氧(yang)化(hua)物的應力(li)腐蝕性能也很(hen)好(hao)。表 3-3-15 是一(yi)些試驗結果。

三、力(li)學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱(re)加(jia)工和(he)固溶狀態(tai)下，一些冶金產(chan)品（板(ban)、棒、管、絲等(deng)）的室溫力(li)學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不同溫度固(gu)溶(rong)處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒(bang)材(cai)的高(gao)溫力學性能，試驗用棒(bang)材(cai)尺寸為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(ji)使經過中溫（540~870℃)長(chang)期(qi)時效，此合金仍無脆化傾向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)圖(tu)(tu)3-3-39分(fen)別為此合(he)金的(de)(de)旋轉、懸臂梁(liang)疲勞試驗結果。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)(tu)3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)(de)高(gao)溫蠕變和(he)高(gao)溫持久性(xing)能。從圖(tu)(tu)3-3-41可(ke)知，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處理具有更高(gao)的(de)(de)持久強度。

四、物理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具(ju)有良好的可(ke)焊(han)(han)性。表(biao)3-3-20系(xi)根據使用環境所推薦(jian)的焊(han)(han)接條件(jian)、焊(han)(han)接方(fang)法和焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲選擇(ze)。

六、冷熱加(jia)工及成型(xing)性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)具有(you)良好的冷、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)。適宜的熱(re)加(jia)工(gong)變形溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)870~1230℃。當大(da)變形量加(jia)工(gong)時，要在1040~1230℃間進(jin)行。由(you)于此(ci)合金(jin)(jin)在650~871℃間有(you)一(yi)低塑性(xing)(xing)區，因此(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)變形不能(neng)在此(ci)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)內進(jin)行。熱(re)加(jia)工(gong)后的冷卻(que)速度(du)(du)一(yi)般沒有(you)限制，但為(wei)(wei)了防止敏(min)化(hua)，冷卻(que)過(guo)程(cheng)中通過(guo)540~760℃時要盡量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)加(jia)工(gong)硬化(hua)性(xing)(xing)能(neng)，顯然(ran)，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)的此(ci)種性(xing)(xing)能(neng)與(yu)前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七(qi)、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱(re)處理工藝為(wei)1100~1150℃左右(you)加熱(re)后急冷(leng)。在(zai)某些條件下亦可在(zai)980℃左右(you)加熱(re)后空(kong)冷(leng)。

八(ba)、應用(yong)

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具(ju)有(you)良(liang)好的抗氧化性和(he)耐腐蝕性，因而主要用(yong)于加(jia)熱(re)設(she)備、化學工(gong)(gong)業(ye)、環境污染(ran)控制、蘭、航天以及(ji)動力工(gong)(gong)業(ye)中(zhong)。例如，制造退火、滲碳、氮化等(deng)熱(re)處理設(she)備、部(bu)件(jian)；備種工(gong)(gong)業(ye)爐用(yong)輻(fu)射管(guan)、套筒、火焰(yan)屏蔽、燃氣噴嘴、電阻加(jia)熱(re)元件(jian)、電阻絲(si)套管(guan)；工(gong)(gong)業(ye)用(yong)冷受(shou)器管(guan)、儲酸生產中(zhong)的一(yi)些設(she)備部(bu)件(jian)等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的治金(jin)產品有(you)板、管(guan)、絲(si)、帶、棒(bang)、鍛件(jian)等(deng)各種產品。