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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金也(ye)系(xi)(xi)鎳(nie)鉻(ge)鉬系(xi)(xi)合(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)(de)一種較新牌(pai)號，并于(yu)(yu)(yu)1993年(nian)問世(shi)。此(ci)合(he)金(jin)(jin)系(xi)(xi)在(zai)Hastelloy C-276基礎上(shang)，僅提高鉻(ge)量(liang)(liang)到～21%,降(jiang)低鐵量(liang)(liang)到≤2%,使(shi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高達41%,系(xi)(xi)此(ci)類合(he)金(jin)(jin)中最高的(de)(de)(de)。在(zai)一些介(jie)質中，686合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性一般優于(yu)(yu)(yu)前(qian)述(shu)的(de)(de)(de)幾種Ni-Cr-Mo系(xi)(xi)合(he)金(jin)(jin)。但由于(yu)(yu)(yu)合(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高，因此(ci)即使(shi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)含(han)鐵量(liang)(liang)≤1%,合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱穩(wen)定性仍會受到一定影響。為此(ci)，為了防止此(ci)合(he)金(jin)(jin)固溶(rong)(rong)態(tai)基體上(shang)仍會有金(jin)(jin)屬間相等的(de)(de)(de)存在(zai)，此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)處理溫度需高達～1200℃且需快速冷卻。

一、化學成分和組織特點

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

  此合(he)金(jin)固(gu)溶處理態系呈面心立方的(de)單一(yi)奧(ao)氏體組織，但經熱成型和焊態則在基體上會有μ相(xiang)等金(jin)屬間相(xiang)和少量碳(tan)化物析出。圖(tu)3-5-38所(suo)示照片為合(he)金(jin)元(yuan)素(su)成與 686合(he)金(jin) 相(xiang)近(jin)的(de) 622合(he)金(jin)經掃描電鏡(jing)觀(guan)察所(suo)獲得的(de)μ相(xiang)照片。

二、耐腐(fu)蝕性能(neng)

  1. 全面腐(fu)蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)的(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐(fu)蝕性見(jian)圖(tu)3-5-39和圖(tu)3-5-40,系此(ci)合(he)金(jin)在硫酸(suan)、氯化氫(qing)中(zhong)的(de)等腐(fu)蝕圖(tu)并與其他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕性比較；圖(tu)3-5-41則(ze)系此(ci)合(he)金(jin)在幾種還原性酸(suan)中(zhong)的(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐(fu)蝕性并與C-4、C-276、C-22、622合(he)金(jin)、59合(he)金(jin)的(de)比較。可以明顯看(kan)出，在所試(shi)驗的(de)諸多介(jie)質條(tiao)件(jian)下(xia)，686合(he)金(jin)具有最佳的(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐(fu)蝕性。

  2. 局(ju)部腐蝕

    ①. 晶間腐蝕 

     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(jin)一步研究(jiu)表明，降低(di)686合金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定化(hua)元素Ti(控(kong)制(zhi)Ti/C比），可顯著降低(di)686合金的晶間腐(fu)蝕(shi)敏感(gan)性。圖3-5-43系采取(qu)降碳(tan)、降鐵、加鈦，控(kong)制(zhi)Ti/C后的合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐(fu)蝕(shi)試驗結果。顯然，采取(qu)此措施后，抑制(zhi)了碳(tan)化(hua)物等的有害作用(yong)，敏化(hua)態耐蝕(shi)性獲得(de)顯著提高。

    ②. 點腐蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi) 

     表3-5-57和(he)(he)表3-5-58列(lie)出(chu)了 686合金的耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)性和(he)(he)耐縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性能。可以看出(chu)，在所試驗條件(jian)下，686合金的耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)性（腐(fu)蝕(shi)(shi)速率和(he)(he)臨界(jie)(jie)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)溫(wen)度(du)）優于C-276合金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性能（臨界(jie)(jie)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)溫(wen)度(du)）在Green Death溶液(ye)中既優于C-276,又優于00Cr22Ni60Mo13W3合金。

     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合金堆焊層在(zai)苛刻的氧化性(xing)(xing)氯(lv)化物(wu)溶液中的臨界點蝕電位并與C-276和(he)C-22、622三種鎳(nie)鉻鉬（鎢）合金對(dui)比的結(jie)果，可(ke)以看出，686合金的堆焊層耐點蝕性(xing)(xing)良好(hao)，在(zai)同樣(yang)采(cai)用(yong)MIG焊時，686合金的堆焊層的耐點蝕性(xing)(xing)也優于C-276、C-22和(he)622合金。

三、力(li)學(xue)性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的室溫力(li)(li)(li)學性能(neng)見表3-5-60。高溫力(li)(li)(li)學性能(neng)見圖3-5-45。從圖3-5-45可(ke)看出686合金(jin)的高溫試驗數據和美國機械(xie)工程學會鍋爐和壓力(li)(li)(li)容器委員(yuan)會所給(gei)出的允許設計應力(li)(li)(li)值。

    不同溫度(du)時效100小時對(dui)00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)室溫和低溫沖擊吸(xi)收功的(de)影響(xiang)見表3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)的(de)疲勞曲線。

四、冷熱加工及(ji)成型性能

  冷(leng)加工(gong)對合(he)金(jin)(jin)室溫(wen)力(li)學性能的(de)影響見圖3-5-47，可以(yi)看出，隨(sui)冷(leng)加工(gong)變形量的(de)增加，686合(he)金(jin)(jin)的(de)強(qiang)度(du)提高，伸長(chang)率下降。此合(he)金(jin)(jin)的(de)熱加工(gong)和熱成型性可參考前(qian)述鎳鉻鉬(mu)合(he)金(jin)(jin)的(de)資料。

五、焊接性能(neng)

  686合(he)金(jin)的(de)焊接性(xing)能良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)的(de)焊接工藝進(jin)行焊接，填充金(jin)屬使用與686的(de)同材合(he)金(jin)，焊后可獲得優良的(de)耐腐蝕性(xing)能。

六、物理性能

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

七(qi)、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金主要用(yong)于(yu)海水(shui)、醋酸(suan)、氯化氫、氟化氫、濕法磷酸(suan)和采用(yong)混酸(suan)的酸(suan)洗液等(deng)介質中。特別是在含有大(da)量氯離子又(you)有氧化劑的溶液中大(da)為適(shi)用(yong)。此合(he)金可制作容(rong)器(qi)、管(guan)線、泵(beng)、閥、板式換(huan)熱器(qi)、二(er)氧化碳(tan)冷卻(que)塔等(deng)的設備(bei)和構件。