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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)鎳鉻鉬(mu)系(xi)合(he)(he)金中(zhong)的(de)(de)(de)一種(zhong)較新牌號，并于1993年問世。此(ci)合(he)(he)金系(xi)在Hastelloy C-276基礎(chu)上，僅提(ti)高鉻量(liang)到～21%,降(jiang)低鐵量(liang)到≤2%,使此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)高達41%,系(xi)此(ci)類(lei)合(he)(he)金中(zhong)最高的(de)(de)(de)。在一些(xie)介質中(zhong)，686合(he)(he)金的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)一般優(you)于前(qian)述的(de)(de)(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)(he)金。但由于合(he)(he)金中(zhong)Cr+Mo+W總量(liang)高，因此(ci)即使此(ci)合(he)(he)金含鐵量(liang)≤1%,合(he)(he)金的(de)(de)(de)熱穩定性(xing)仍會受(shou)到一定影響。為(wei)此(ci)，為(wei)了防止(zhi)此(ci)合(he)(he)金固溶態基體上仍會有金屬間相等的(de)(de)(de)存(cun)在，此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)固溶處理溫度(du)需高達～1200℃且需快速冷卻。

一、化學(xue)成(cheng)分和組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學成分見(jian)表 。

  此合(he)(he)金(jin)固(gu)溶處理態(tai)系(xi)呈面心立方的單一奧氏體(ti)組織，但經熱成型(xing)和焊態(tai)則在基體(ti)上會有μ相(xiang)(xiang)等金(jin)屬間相(xiang)(xiang)和少量(liang)碳化(hua)物析出。圖3-5-38所示照片為(wei)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素成與 686合(he)(he)金(jin) 相(xiang)(xiang)近的 622合(he)(he)金(jin)經掃描電鏡觀察所獲得的μ相(xiang)(xiang)照片。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)的(de)耐全面(mian)腐(fu)蝕性見圖(tu)3-5-39和圖(tu)3-5-40,系此合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)硫酸(suan)、氯化氫中(zhong)的(de)等腐(fu)蝕圖(tu)并與其他(ta)Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕性比較；圖(tu)3-5-41則系此合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)幾種還原性酸(suan)中(zhong)的(de)耐全面(mian)腐(fu)蝕性并與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)、59合(he)(he)金(jin)的(de)比較。可以明(ming)顯看出，在(zai)(zai)所試(shi)驗的(de)諸多介(jie)質條件(jian)下，686合(he)(he)金(jin)具有最佳的(de)耐全面(mian)腐(fu)蝕性。

  2. 局部腐蝕

    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)一步研究表明(ming)，降低(di)686合金(jin)的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并(bing)加入穩定化元(yuan)素Ti(控制(zhi)Ti/C比），可顯(xian)(xian)著降低(di)686合金(jin)的(de)(de)晶間腐蝕敏感性。圖(tu)3-5-43系采(cai)取降碳(tan)、降鐵、加鈦，控制(zhi)Ti/C后的(de)(de)合金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐蝕試驗結果(guo)。顯(xian)(xian)然，采(cai)取此措施后，抑制(zhi)了碳(tan)化物等(deng)的(de)(de)有害作用(yong)，敏化態(tai)耐蝕性獲(huo)得顯(xian)(xian)著提高(gao)。

    ②. 點腐蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi) 

     表3-5-57和表3-5-58列出(chu)了 686合(he)金(jin)的耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性和耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性能。可以看出(chu)，在所試驗條件下(xia)，686合(he)金(jin)的耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性（腐(fu)蝕(shi)(shi)速率和臨界(jie)(jie)點(dian)蝕(shi)(shi)溫度）優(you)(you)于(yu)C-276合(he)金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性能（臨界(jie)(jie)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)溫度）在Green Death溶液中既(ji)優(you)(you)于(yu)C-276,又(you)優(you)(you)于(yu)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合金堆(dui)焊(han)層(ceng)在苛刻的(de)氧化(hua)性氯化(hua)物溶液中的(de)臨(lin)界點(dian)蝕(shi)電位并與(yu)C-276和(he)C-22、622三種鎳(nie)鉻鉬（鎢）合金對(dui)比(bi)的(de)結果，可以看(kan)出，686合金的(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性良好(hao)，在同(tong)樣采(cai)用MIG焊(han)時，686合金的(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性也優于C-276、C-22和(he)622合金。

三、力(li)學性能(neng)

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的室溫(wen)力(li)學(xue)性能(neng)見表3-5-60。高(gao)溫(wen)力(li)學(xue)性能(neng)見圖(tu)3-5-45。從(cong)圖(tu)3-5-45可看出686合金(jin)的高(gao)溫(wen)試驗數據和美國機(ji)械工程學(xue)會鍋爐和壓(ya)力(li)容器委員會所給(gei)出的允(yun)許設計應力(li)值(zhi)。

    不同溫(wen)度時效100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金室溫(wen)和低溫(wen)沖擊吸收功的(de)影響見表3-5-61。圖3-5-46系退(tui)火態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金的(de)疲(pi)勞曲線。

四(si)、冷(leng)熱加工(gong)及成(cheng)型性能

  冷加(jia)工(gong)(gong)對合金室溫力學性(xing)能的影響見圖3-5-47，可以(yi)看出，隨(sui)冷加(jia)工(gong)(gong)變形(xing)量(liang)的增加(jia)，686合金的強(qiang)度提高(gao)，伸長(chang)率下降(jiang)。此合金的熱加(jia)工(gong)(gong)和(he)熱成型性(xing)可參考前述(shu)鎳鉻鉬合金的資(zi)料。

五、焊接性能(neng)

  686合金(jin)(jin)的(de)焊接(jie)性(xing)能良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)(jin)的(de)焊接(jie)工藝進行焊接(jie)，填充金(jin)(jin)屬使用(yong)與686的(de)同(tong)材合金(jin)(jin)，焊后可獲得優良的(de)耐腐蝕性(xing)能。

六、物理性(xing)能

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

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)海水(shui)、醋酸、氯(lv)化氫(qing)、氟化氫(qing)、濕法磷酸和采用(yong)混酸的(de)酸洗液(ye)等介質中。特別是在含有大(da)量氯(lv)離子又(you)有氧化劑的(de)溶液(ye)中大(da)為適(shi)用(yong)。此合金可制作容器、管線(xian)、泵、閥、板(ban)式換熱器、二(er)氧化碳冷卻塔等的(de)設備和構(gou)件。