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0Cr15Ni70Ti3AlNb (Inconel X-750)

  (0Cr15Ni70Ti3AINb)  Inconel X-750合金系(xi)一種耐腐蝕，抗氧化和高(gao)溫(wen)、高(gao)強度(du)的沉淀硬(ying)化型熱強鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)(jin)。此(ci)合(he)金(jin)(jin)通常用(yong)于深冷至650℃之間。根據此(ci)合(he)金(jin)(jin)的高(gao)強度(du)和在高(gao)溫(wen)水(shui)中(zhong)的耐蝕性以及其輻照(zhao)穩定性等特點，國內外的輕水(shui)（壓水(shui)、沸水(shui)）核反應(ying)堆(dui)核電廠(chang)均(jun)選(xuan)用(yong)此(ci)鋼制作堆(dui)內的一些構件。

一、化學成分和組織特點

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金(jin)的(de)化學成分見下表(biao)

  0Cr15Ni70Ti3AINb合金(jin)在(zai)固溶(rong)態(tai)為(wei)純奧(ao)氏體組織(zhi)，但經(jing)不同溫度時(shi)效后會有γ',Ni3(Al/Ti)金(jin)屬間相和M23C6碳化物等(deng)析出(chu)。

二、耐腐(fu)蝕性能(neng)

 0Cr15Ni70Ti3AINb 可(ke)用于核反(fan)應(ying)堆中(zhong)的(de)一些(xie)高強度構件。因此，對此合金在核反(fan)應(ying)堆條件下的(de)耐(nai)蝕性(xing)進行了比較多的(de)研(yan)究(jiu)和試驗(yan)。

  在壓水和沸水動力(li)堆一(yi)回路水介質中，0Cr15Ni70Ti3AlNb合(he)金的耐(nai)全(quan)面(mian)腐蝕性能與18-8 Cr-Ni不(bu)銹鋼和0Cr15Ni75Fe合(he)金相(xiang)近，腐蝕速率一(yi)般在≤10mg/(d㎡·月）。在其他(ta)介質中，此合(he)金的耐(nai)腐蝕性也(ye)與0Cr15Ni75Fe合(he)金相(xiang)似。

  20世紀(ji)80年代初，由(you)于輕水(shui)動力堆用0Cr15Ni70Ti3A1Nb合(he)金(jin)的(de)部件(jian)也出(chu)現了(le)晶(jing)間型應(ying)力腐蝕斷裂，進而引(yin)起(qi)了(le)人(ren)們對(dui)(dui)此合(he)金(jin)耐(nai)應(ying)力腐蝕性能的(de)重(zhong)視并進行了(le)大量的(de)研(yan)究。研(yan)究結果(guo)表明(ming)，0Cr15Ni70Ti3AINb的(de)應(ying)力腐蝕敏感性與合(he)金(jin)的(de)熱處理工藝(yi)、試(shi)驗條(tiao)件(jian)等密切相關。圖(tu)3-3-47和(he)表3-3-26的(de)結果(guo)指出(chu)，0Cr15Ni70Ti3AINb合(he)金(jin)經(jing)不同熱處理后，M23C6型碳化物沿(yan)晶(jing)界(jie)析出(chu)是否與基體共(gong)格對(dui)(dui)合(he)金(jin)的(de)耐(nai)應(ying)力腐蝕性能有重(zhong)大影響。

三、力學性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金可(ke)生產的(de)(de)品種很多，由于(yu)熱處(chu)理(li)制度(du)的(de)(de)不(bu)同，其力學性能也有所不(bu)同。本(ben)節主要(yao)介紹輕(qing)水反應堆在≤350℃以下所用的(de)(de)0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的(de)(de)性能。

  在(zai)不大于593℃以(yi)下使(shi)用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的力學(xue)性能見表3-3-27、表3-3-28和圖(tu)3-3-48~圖(tu)3-3-51。

四、冷、熱(re)加工性(xing)能

  0Cr15Ni70Ti3AINb 合(he)金適宜的熱變形(xing)溫度(du)為950~1205℃.大變形(xing)量必須在1040℃以(yi)上進行(xing)。為滿足技術(shu)條件的要求，在低于1090℃以(yi)下時的變形(xing)量應達(da)到約20%。

  0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的冷加(jia)工性良好。由于(yu)它(ta)比較容易加(jia)工硬化（見圖(tu)3-3-52),與18-8型Cr-Ni不銹鋼(gang)相似，所以必(bi)須及時(shi)固溶處理以防(fang)止冷加(jia)工開裂。

五(wu)、熱處理工藝

  根據(ju)用途(tu)和對(dui)性能的不同要求(qiu)，此合金的熱處理(li)工藝也有所不同。對(dui)于工作(zuo)溫(wen)度在(zai)600℃以上長期使用的設(she)備、部件(jian)，一般是經(jing)1150℃固(gu)溶，再經(jing)845℃穩定化，最后(hou)再進行705℃的時效處理(li)。而對(dui)在(zai)60℃以下工作(zuo)的設(she)備和部件(jian)，則可在(zai)冷、熱加工或在(zai)固(gu)溶處理(li)后(hou)直接進行時效處理(li)。

六、焊接性(xing)能

 對0Cr15Ni70Ti3AINb合金(jin)，建議采用鎢極氬(ya)弧焊、電(dian)子束焊、等離子焊等焊接方法(fa)進(jin)行焊接。采用鎢極氬(ya)弧焊時(shi)可(ke)使用Inconel 69填絲。焊接板材的力(li)學性能見圖3-3-53。

七、物(wu)理性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的物理性能見下表

八、應用

 由于0Cr15Ni70Ti3A1Nb具(ju)有(you)良好的(de)力學性能(neng)，耐(nai)腐蝕性能(neng)和(he)抗(kang)氧化(hua)性能(neng)，因(yin)此，在(zai)輕水(shui)(shui)（壓水(shui)(shui)、沸水(shui)(shui)）核反應堆中(zhong)主要用做壓力殼密(mi)封環（鍛(duan)件）、螺栓、彈簧、定位銷等(deng)部件。我(wo)國的(de)小(xiao)型和(he)大型壓水(shui)(shui)動力堆也均采用此合金制造這些構件。

 此合金(jin)作為熱強(qiang)合金(jin)廣泛用于火箭發動機(ji)(ji)構件(jian)；燃氣(qi)輪機(ji)(ji)的轉子(zi)葉輪、葉片(pian)和螺栓等緊固件(jian)；還(huan)可(ke)用于從0℃以下到650℃工(gong)作的彈簧等部(bu)件(jian)。