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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一種既耐蝕，又抗(kang)高溫(wen)氧化，且具有(you)較(jiao)好熱強性(xing)的鎳(nie)基合(he)金。

一、化學成分(fen)和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)的(de)化(hua)(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可(ke)知，合金(jin)(jin)中(zhong)鉻含量較(jiao)高(gao)，因(yin)而在(zai)氧化(hua)(hua)性酸介質(zhi)中(zhong)耐蝕性較(jiao)好；合金(jin)(jin)在(zai)含較(jiao)高(gao)鉻量的(de)同時，還(huan)含有鋁，因(yin)而，此合金(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)(hua)性、抗硫(liu)化(hua)(hua)性能也較(jiao)佳。此合金(jin)(jin)固溶態具有穩(wen)定(ding)的(de)奧氏(shi)體組織，同時在(zai)基體上還(huan)有彌散的(de)少量碳化(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)物(wu)。此合金(jin)(jin)中(zhong)完(wan)全不(bu)存在(zai)脆性金(jin)(jin)屬間(jian)相(xiang)，例(li)如σ相(xiang)。

二、耐腐蝕性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金耐高溫腐蝕，特別是抗高溫氧化的性能優異，最高使用溫度可達1260℃，在一些酸、堿等介質中，例如硝酸、NaOH、稀H₃PO₄中也具有良好的耐蝕性。

  1. 抗氧(yang)化性

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)金(jin)高溫(wen)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)能的(de)比較結果，由圖(tu)(tu)可以看出(chu)，即使(shi)加(jia)熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有良好的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)。這主要(yao)是此合(he)金(jin)表面(mian)在(zai)高溫(wen)下能夠形成非(fei)常致(zhi)密且黏附(fu)性(xing)好的(de)氧(yang)化(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)試(shi)驗結果。顯(xian)然此合(he)金(jin)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)能與其他鎳基(ji)高鉻耐蝕合(he)金(jin)相比處于同一水(shui)平。

  2. 抗(kang)硫化性能

  在1.5%H₂S+98.5%H₂氣中，于650~750℃中進行的試驗結果見圖3-3-34。由圖可知，0Cr23Ni60Fe14Al合金具有較好的抗硫化性能。

 3. 耐(nai)全面腐(fu)蝕性能

  在一些酸、堿、鹽介質中，0Cr23Ni60Fe14Al合金的耐蝕性與0Cr15Ni75Fe合金相近。因此，0Cr15Ni75Fe合金的耐蝕性數據也可供參考。0Cr23Ni60Fe14Al合金在一些介質中耐蝕性數據見表3-3-12~表3-3-14。圖3-3-35系國產合金在沸騰65%HNO₃中和1150℃高溫玻璃中進行的腐蝕試驗結果。

  4.  耐(nai)應力(li)腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳(nie)含量，故其耐氯化物(wu)、氫氧化物(wu)的(de)應力腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是一些試驗(yan)結果。

三、力(li)學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)在(zai)熱加工(gong)和固溶狀態(tai)下(xia)，一些冶金(jin)產品（板、棒、管、絲等）的(de)室(shi)溫力學性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經(jing)不同溫度固溶處理(li)的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材(cai)的高(gao)溫力學(xue)性能，試驗用棒材(cai)尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和(he)表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)沖(chong)擊(ji)韌性。由(you)表可知，即使經過中(zhong)溫（540~870℃)長(chang)期時(shi)效，此合(he)金仍無脆(cui)化傾向。

  圖(tu)3-3-38和(he)圖(tu)3-3-39分別為此合金(jin)的旋轉、懸臂梁(liang)疲(pi)勞(lao)試(shi)驗結果。圖(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)3-3-41分別為0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高(gao)溫(wen)蠕(ru)變和(he)高(gao)溫(wen)持久性能。從圖(tu)3-3-41可知，980℃固溶較1150℃固溶處理具有更高(gao)的持久強度。

四、物理(li)性能

  物理性能(neng)見表 3-3-19

五、焊(han)接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有(you)良好的可焊(han)性。表3-3-20系根(gen)據使用環(huan)境所推薦的焊(han)接(jie)條(tiao)件、焊(han)接(jie)方法和(he)焊(han)條(tiao)、焊(han)絲選擇。

六、冷熱加工及成型性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金具有良好(hao)的冷、熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能(neng)。適宜的熱加(jia)(jia)工(gong)變形溫度(du)(du)為(wei)870~1230℃。當大變形量加(jia)(jia)工(gong)時，要(yao)在(zai)(zai)1040~1230℃間(jian)進(jin)行。由于此(ci)合(he)金在(zai)(zai)650~871℃間(jian)有一(yi)低塑(su)性(xing)區，因此(ci)，熱加(jia)(jia)工(gong)變形不能(neng)在(zai)(zai)此(ci)溫度(du)(du)范圍內進(jin)行。熱加(jia)(jia)工(gong)后的冷卻(que)速度(du)(du)一(yi)般沒(mei)有限制(zhi)，但為(wei)了防止敏化，冷卻(que)過程中通過540~760℃時要(yao)盡量快(kuai)。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金加(jia)(jia)工(gong)硬化性(xing)能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金的此(ci)種性(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的熱處理工藝為1100~1150℃左右(you)加熱后(hou)急冷(leng)。在某些條件下亦可在980℃左右(you)加熱后(hou)空冷(leng)。

八、應用(yong)

  由于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)具(ju)有良好(hao)的抗氧化性和耐(nai)腐蝕(shi)性，因而主要用于(yu)加熱(re)設備、化學工(gong)業、環(huan)境(jing)污(wu)染控制、蘭、航天以及動力(li)工(gong)業中。例如，制造退火、滲碳、氮化等熱(re)處理設備、部件；備種工(gong)業爐用輻(fu)射管、套筒、火焰(yan)屏(ping)蔽、燃氣噴嘴(zui)、電(dian)阻(zu)加熱(re)元件、電(dian)阻(zu)絲套管；工(gong)業用冷受器(qi)管、儲酸生產中的一些設備部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金(jin)的治金(jin)產品(pin)有板、管、絲、帶(dai)、棒、鍛件等各種產品(pin)。