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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種(zhong)既耐蝕，又抗高(gao)溫氧化，且具(ju)有較(jiao)好熱強性的鎳基合金。

一、化學成分(fen)和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可知，合(he)金中(zhong)鉻(ge)含量(liang)較高，因(yin)而(er)在(zai)(zai)氧化(hua)(hua)(hua)性酸(suan)介質中(zhong)耐蝕性較好；合(he)金在(zai)(zai)含較高鉻(ge)量(liang)的(de)(de)同(tong)時，還含有鋁，因(yin)而(er)，此合(he)金的(de)(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)性、抗硫化(hua)(hua)(hua)性能也較佳(jia)。此合(he)金固溶態具(ju)有穩定的(de)(de)奧氏體組(zu)織，同(tong)時在(zai)(zai)基體上還有彌(mi)散的(de)(de)少量(liang)碳化(hua)(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)(hua)物。此合(he)金中(zhong)完全不存在(zai)(zai)脆性金屬(shu)間相，例(li)如σ相。

二(er)、耐腐蝕(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(xing)

  圖 3-3-30、圖 3-3-31 和(he) 圖 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)金(jin)高(gao)溫抗(kang)氧化(hua)(hua)性能(neng)的比較結果(guo)，由圖可(ke)以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有(you)良(liang)好(hao)(hao)的抗(kang)氧化(hua)(hua)性。這主要(yao)是此(ci)合(he)金(jin)表面在高(gao)溫下能(neng)夠(gou)形(xing)成非常致密且黏(nian)附性好(hao)(hao)的氧化(hua)(hua)膜。圖3-3-32系國內(nei)在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進(jin)行(xing)的抗(kang)氧化(hua)(hua)性試驗結果(guo)。顯然(ran)此(ci)合(he)金(jin)的抗(kang)氧化(hua)(hua)性能(neng)與(yu)其他鎳基(ji)高(gao)鉻耐蝕合(he)金(jin)相(xiang)比處(chu)于同一(yi)水(shui)平。

  2. 抗(kang)硫(liu)化性能(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(nai)全面腐蝕(shi)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.  耐應力腐蝕性能(neng)

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳含量，故(gu)其耐氯化物(wu)、氫氧(yang)化物(wu)的(de)應力腐蝕性能也很好(hao)。表 3-3-15 是一些試驗結果(guo)。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和固溶狀態下，一(yi)些冶(ye)金產(chan)品（板、棒、管(guan)、絲(si)等）的室溫力學性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同溫度固(gu)溶處(chu)理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學性(xing)能，試驗用棒材尺(chi)寸為Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的(de)沖擊韌性。由表(biao)可知，即使(shi)經(jing)過中溫(wen)（540~870℃)長(chang)期時效，此合金(jin)仍無脆化傾(qing)向。

  圖3-3-38和圖3-3-39分別(bie)(bie)為此合(he)金的旋轉、懸臂梁疲勞試驗(yan)結果。圖3-3-40 和圖3-3-41分別(bie)(bie)為0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的高(gao)溫蠕變和高(gao)溫持(chi)久(jiu)性能(neng)。從(cong)圖3-3-41可知，980℃固(gu)溶較1150℃固(gu)溶處理具有更高(gao)的持(chi)久(jiu)強(qiang)度。

四(si)、物理性能

  物理(li)性能見(jian)表 3-3-19

五(wu)、焊接(jie)性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好(hao)的可焊(han)(han)性。表3-3-20系根據使用環(huan)境所推薦的焊(han)(han)接(jie)條件、焊(han)(han)接(jie)方法和(he)焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲選擇。

六、冷熱(re)加工(gong)及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金具有(you)(you)(you)良(liang)好的冷、熱加(jia)工(gong)性(xing)(xing)能。適宜的熱加(jia)工(gong)變(bian)形溫(wen)度(du)(du)為(wei)870~1230℃。當大變(bian)形量加(jia)工(gong)時，要在(zai)1040~1230℃間進行。由于(yu)此合(he)金在(zai)650~871℃間有(you)(you)(you)一(yi)低塑性(xing)(xing)區，因此，熱加(jia)工(gong)變(bian)形不(bu)能在(zai)此溫(wen)度(du)(du)范圍內進行。熱加(jia)工(gong)后的冷卻速度(du)(du)一(yi)般沒有(you)(you)(you)限制，但為(wei)了防止敏化，冷卻過(guo)程中通過(guo)540~760℃時要盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金加(jia)工(gong)硬化性(xing)(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金的此種性(xing)(xing)能與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處(chu)理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱(re)處理工(gong)藝為1100~1150℃左右加熱(re)后急冷。在某些條(tiao)件下(xia)亦可(ke)在980℃左右加熱(re)后空冷。

八、應用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)具有良好的抗氧化性(xing)和耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)，因(yin)而主要用于加(jia)(jia)熱設備、化學工(gong)業、環境污染控制、蘭、航天(tian)以及動力工(gong)業中。例如，制造退火、滲碳、氮化等(deng)熱處理設備、部(bu)件(jian)(jian)；備種工(gong)業爐(lu)用輻射(she)管、套筒、火焰屏蔽(bi)、燃氣噴嘴(zui)、電阻(zu)加(jia)(jia)熱元件(jian)(jian)、電阻(zu)絲套管；工(gong)業用冷受器管、儲酸生產中的一些設備部(bu)件(jian)(jian)等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)(jin)的治金(jin)(jin)產品有板(ban)、管、絲、帶、棒、鍛(duan)件(jian)(jian)等(deng)各種產品。