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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳鉻鉬系合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)一種(zhong)較新牌號，并于1993年問世。此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)系在Hastelloy C-276基(ji)礎(chu)上，僅(jin)提高(gao)鉻量(liang)到～21%,降(jiang)低鐵(tie)量(liang)到≤2%,使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高(gao)達41%,系此(ci)(ci)(ci)類合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)最高(gao)的(de)。在一些介質中(zhong)，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性一般(ban)優于前(qian)述(shu)的(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但由于合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高(gao)，因此(ci)(ci)(ci)即使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵(tie)量(liang)≤1%,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)熱穩定(ding)(ding)性仍會(hui)受到一定(ding)(ding)影(ying)響。為此(ci)(ci)(ci)，為了(le)防止此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)固溶態基(ji)體上仍會(hui)有(you)金(jin)(jin)屬間相等的(de)存(cun)在，此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)固溶處理溫度需(xu)高(gao)達～1200℃且需(xu)快(kuai)速冷卻。

一、化學(xue)成分和組(zu)織(zhi)特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化(hua)學成分見表(biao) 。

  此合金(jin)固溶處理態系呈面心立(li)方(fang)的(de)(de)單一奧氏體組織(zhi)，但經(jing)熱成型和焊態則在基體上會有(you)μ相(xiang)(xiang)等(deng)金(jin)屬間相(xiang)(xiang)和少量(liang)碳化物析出(chu)。圖3-5-38所示照片為合金(jin)元(yuan)素成與 686合金(jin) 相(xiang)(xiang)近的(de)(de) 622合金(jin)經(jing)掃描電鏡觀(guan)察所獲得的(de)(de)μ相(xiang)(xiang)照片。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面(mian)腐蝕(shi)

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)全面(mian)腐蝕性見圖(tu)3-5-39和圖(tu)3-5-40,系此合(he)金(jin)(jin)在硫酸(suan)、氯化氫(qing)中(zhong)的等腐蝕圖(tu)并與其(qi)他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合(he)金(jin)(jin)的耐(nai)蝕性比(bi)較；圖(tu)3-5-41則(ze)系此合(he)金(jin)(jin)在幾種還原性酸(suan)中(zhong)的耐(nai)全面(mian)腐蝕性并與C-4、C-276、C-22、622合(he)金(jin)(jin)、59合(he)金(jin)(jin)的比(bi)較。可(ke)以明顯看出(chu)，在所試驗的諸(zhu)多介(jie)質條件(jian)下(xia)，686合(he)金(jin)(jin)具(ju)有(you)最(zui)佳(jia)的耐(nai)全面(mian)腐蝕性。

  2. 局部腐蝕

    ①. 晶間腐蝕(shi) 

     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，降低686合(he)金的(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入穩定化元素Ti(控(kong)制(zhi)Ti/C比(bi)），可顯著降低686合(he)金的(de)晶(jing)間腐蝕敏感性。圖3-5-43系采取降碳(tan)(tan)、降鐵、加(jia)鈦(tai)，控(kong)制(zhi)Ti/C后的(de)合(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)腐蝕試(shi)驗結果。顯然(ran)，采取此措施后，抑(yi)制(zhi)了(le)碳(tan)(tan)化物等(deng)的(de)有(you)害作用，敏化態(tai)耐蝕性獲得顯著提高。

    ②. 點腐(fu)蝕(shi)和縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi) 

     表3-5-57和表3-5-58列出了(le) 686合(he)金(jin)的耐(nai)點蝕(shi)性(xing)和耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。可以(yi)看出，在(zai)所試驗條件下，686合(he)金(jin)的耐(nai)點蝕(shi)性(xing)（腐(fu)蝕(shi)速率和臨(lin)(lin)界點蝕(shi)溫度）優(you)于C-276合(he)金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能（臨(lin)(lin)界縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)溫度）在(zai)Green Death溶液中既優(you)于C-276,又優(you)于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)(he)金(jin)(jin)堆(dui)焊層(ceng)在苛刻的(de)(de)氧化性(xing)氯化物溶液中的(de)(de)臨界點蝕(shi)電位并(bing)與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合(he)(he)金(jin)(jin)對比(bi)的(de)(de)結果，可以看出，686合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)堆(dui)焊層(ceng)耐點蝕(shi)性(xing)良好，在同樣采(cai)用MIG焊時，686合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)堆(dui)焊層(ceng)的(de)(de)耐點蝕(shi)性(xing)也優于C-276、C-22和622合(he)(he)金(jin)(jin)。

三(san)、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)室溫(wen)力學(xue)(xue)性(xing)能見表(biao)3-5-60。高溫(wen)力學(xue)(xue)性(xing)能見圖(tu)(tu)3-5-45。從(cong)圖(tu)(tu)3-5-45可看(kan)出686合金(jin)的(de)高溫(wen)試(shi)驗數(shu)據和美國(guo)機械工程學(xue)(xue)會鍋爐和壓力容(rong)器(qi)委員會所給出的(de)允許設計應力值。

    不同(tong)溫度時效100小(xiao)時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室(shi)溫和低溫沖(chong)擊(ji)吸(xi)收功的(de)(de)影響見表3-5-61。圖3-5-46系(xi)退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的(de)(de)疲勞曲線(xian)。

四、冷熱(re)加工及(ji)成型性(xing)能

  冷加工對(dui)合(he)(he)金(jin)室溫力學性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)影響見圖3-5-47，可以看出，隨(sui)冷加工變形量的(de)(de)(de)增加，686合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)強度(du)提(ti)高，伸長率下(xia)降。此合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)熱(re)(re)加工和熱(re)(re)成型性(xing)(xing)可參(can)考前述鎳鉻(ge)鉬合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)資料(liao)。

五(wu)、焊接性(xing)能(neng)

  686合金的(de)焊(han)接性能良(liang)好，可(ke)按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合金的(de)焊(han)接工藝(yi)進行(xing)焊(han)接，填充金屬使(shi)用(yong)與686的(de)同(tong)材合金，焊(han)后(hou)可(ke)獲(huo)得優良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕性能。

六、物理(li)性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的物理(li)性能見(jian)表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用(yong)于(yu)海水、醋酸(suan)(suan)、氯(lv)(lv)化氫(qing)(qing)、氟(fu)化氫(qing)(qing)、濕法磷酸(suan)(suan)和采用(yong)混酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)洗液等介質中。特(te)別是(shi)在含有大(da)量氯(lv)(lv)離(li)子又(you)有氧化劑的溶(rong)液中大(da)為(wei)適用(yong)。此(ci)合金可(ke)制作(zuo)容(rong)器(qi)、管線、泵(beng)、閥、板式換(huan)熱器(qi)、二氧化碳(tan)冷卻(que)塔等的設備和構(gou)件。