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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳(nie)鉻(ge)鉬(mu)系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)較新牌號，并于(yu)1993年問世。此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)系在Hastelloy C-276基礎上，僅提高(gao)鉻(ge)量(liang)到～21%,降低鐵量(liang)到≤2%,使此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)高(gao)達41%,系此類合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中最高(gao)的(de)(de)(de)。在一(yi)(yi)些(xie)介質中，686合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)一(yi)(yi)般優(you)于(yu)前述的(de)(de)(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。但由(you)于(yu)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量(liang)高(gao)，因(yin)此即使此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)含鐵量(liang)≤1%,合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱穩定性(xing)(xing)仍會(hui)受到一(yi)(yi)定影響(xiang)。為此，為了防止此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)固溶態基體上仍會(hui)有金(jin)(jin)(jin)(jin)屬間相等的(de)(de)(de)存在，此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶處理溫(wen)度需高(gao)達～1200℃且需快速(su)冷卻。

一(yi)、化學成分和組織特點(dian)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學成分(fen)見表 。

  此(ci)合金固溶處理態系呈面心立方的單一(yi)奧氏體組織，但經(jing)熱(re)成(cheng)型和焊態則(ze)在基體上會有μ相等(deng)金屬間相和少量碳化物(wu)析出(chu)。圖3-5-38所(suo)示照片為合金元素成(cheng)與 686合金 相近的 622合金經(jing)掃描電(dian)鏡觀(guan)察所(suo)獲得的μ相照片。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面(mian)腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)全(quan)面(mian)腐蝕(shi)性見圖3-5-39和圖3-5-40,系此合(he)金(jin)在(zai)硫酸(suan)、氯化氫(qing)中的(de)(de)等腐蝕(shi)圖并與(yu)其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性比較；圖3-5-41則系此合(he)金(jin)在(zai)幾種還原(yuan)性酸(suan)中的(de)(de)耐(nai)全(quan)面(mian)腐蝕(shi)性并與(yu)C-4、C-276、C-22、622合(he)金(jin)、59合(he)金(jin)的(de)(de)比較。可以明(ming)顯看出，在(zai)所(suo)試驗(yan)的(de)(de)諸(zhu)多介質條件下，686合(he)金(jin)具有最佳的(de)(de)耐(nai)全(quan)面(mian)腐蝕(shi)性。

  2. 局(ju)部腐蝕

    ①. 晶間腐(fu)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(yi)步(bu)研究表明，降低686合金的(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定(ding)化(hua)元素Ti(控制Ti/C比），可顯(xian)著降低686合金的(de)晶間腐蝕敏(min)感性。圖3-5-43系采取(qu)降碳(tan)、降鐵、加鈦，控制Ti/C后的(de)合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)腐蝕試(shi)驗結(jie)果。顯(xian)然(ran)，采取(qu)此措施(shi)后，抑制了(le)碳(tan)化(hua)物等的(de)有害作用，敏(min)化(hua)態(tai)耐蝕性獲得(de)顯(xian)著提高。

    ②. 點腐蝕和縫隙腐蝕 

     表3-5-57和(he)表3-5-58列出了(le) 686合金(jin)的耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)和(he)耐(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)。可(ke)以看出，在所試驗(yan)條件下(xia)，686合金(jin)的耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)（腐蝕(shi)(shi)速率和(he)臨界(jie)點蝕(shi)(shi)溫度）優(you)于C-276合金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)（臨界(jie)縫隙腐蝕(shi)(shi)溫度）在Green Death溶液(ye)中既優(you)于C-276,又優(you)于00Cr22Ni60Mo13W3合金(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(biao)3-5-59系686合(he)金堆焊層(ceng)在苛刻的氧(yang)化性氯(lv)化物溶液中的臨界點蝕電位并與(yu)C-276和(he)C-22、622三種(zhong)鎳鉻(ge)鉬（鎢）合(he)金對比的結果(guo)，可以看出，686合(he)金的堆焊層(ceng)耐點蝕性良好，在同樣采用MIG焊時，686合(he)金的堆焊層(ceng)的耐點蝕性也優于C-276、C-22和(he)622合(he)金。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)室溫力(li)學(xue)性能見表3-5-60。高(gao)溫力(li)學(xue)性能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看出(chu)686合金的(de)高(gao)溫試驗數據和美國機械工程學(xue)會(hui)鍋爐和壓力(li)容器委員會(hui)所給(gei)出(chu)的(de)允許設計應力(li)值。

    不同溫度時(shi)效100小時(shi)對(dui)00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)室溫和低溫沖擊吸收功的影響見表3-5-61。圖3-5-46系退火(huo)態00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)的疲勞曲線(xian)。

四、冷熱加工及成型性能

  冷加工(gong)對合(he)(he)(he)金(jin)(jin)室溫力學性能的(de)(de)影響(xiang)見圖(tu)3-5-47，可以看出(chu)，隨冷加工(gong)變形量的(de)(de)增加，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)強度提(ti)高，伸長率下降。此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)熱加工(gong)和熱成型性可參考前述(shu)鎳鉻鉬合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)資料(liao)。

五、焊接性能

  686合(he)金(jin)的(de)(de)焊接性(xing)能(neng)良(liang)好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)的(de)(de)焊接工藝(yi)進行(xing)焊接，填充金(jin)屬使用與686的(de)(de)同(tong)材合(he)金(jin)，焊后可獲得(de)優良(liang)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物(wu)理性能見表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)主(zhu)要用于海水、醋酸(suan)(suan)、氯化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷酸(suan)(suan)和采用混酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)洗液(ye)(ye)等(deng)介質中。特別是在含有大量(liang)氯離子又有氧(yang)(yang)化(hua)劑的溶(rong)液(ye)(ye)中大為適(shi)用。此合金(jin)可制作容器(qi)、管線、泵(beng)、閥、板式換熱(re)器(qi)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳冷卻塔等(deng)的設備和構(gou)件(jian)。