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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既(ji)耐蝕，又抗高溫氧化，且(qie)具(ju)有較(jiao)好熱(re)強性的鎳(nie)基合金。

一、化學(xue)成分和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)化學成分見表(biao)3-3-1。從(cong)表(biao)中(zhong)可(ke)知，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)鉻含量(liang)較(jiao)高(gao)，因而在(zai)氧化性酸介(jie)質中(zhong)耐(nai)蝕(shi)性較(jiao)好；合(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)含較(jiao)高(gao)鉻量(liang)的(de)同(tong)時，還含有(you)鋁，因而，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗(kang)(kang)氧化性、抗(kang)(kang)硫(liu)化性能也較(jiao)佳。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)固溶態(tai)具有(you)穩(wen)定(ding)的(de)奧氏體(ti)(ti)組織，同(tong)時在(zai)基體(ti)(ti)上還有(you)彌散的(de)少(shao)量(liang)碳化物(wu)和氮化物(wu)。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)完全不存(cun)在(zai)脆性金(jin)(jin)屬間相(xiang)(xiang)，例如σ相(xiang)(xiang)。

二(er)、耐(nai)腐蝕(shi)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. 抗氧化性

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和 圖(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種(zhong)合(he)金(jin)高溫抗(kang)氧(yang)化(hua)性能的(de)比(bi)較結(jie)果，由圖(tu)可以看出，即使加(jia)熱(re)到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有良好的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性。這主(zhu)要是此(ci)合(he)金(jin)表面(mian)在高溫下能夠形成(cheng)非常(chang)致密且黏附性好的(de)氧(yang)化(hua)膜。圖(tu)3-3-32系國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性試(shi)驗結(jie)果。顯(xian)然此(ci)合(he)金(jin)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性能與其(qi)他鎳基高鉻耐(nai)蝕合(he)金(jin)相比(bi)處于同一(yi)水平。

  2. 抗硫化性能

  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. 耐全(quan)面腐蝕(shi)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.  耐應力腐蝕性(xing)能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的(de)高鎳含量，故其耐(nai)氯(lv)化物、氫氧化物的(de)應力腐蝕(shi)性(xing)能也很(hen)好。表 3-3-15 是一些試驗結果。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在(zai)熱加工和固溶狀態下，一些冶金產品（板、棒、管、絲等）的室溫(wen)力學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不(bu)同溫度(du)固(gu)溶處(chu)理(li)的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒材的(de)高(gao)溫力學性能，試驗用棒材尺寸為Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的沖擊韌性。由(you)表(biao)可知，即使經(jing)過中溫(wen)（540~870℃)長(chang)期時效，此合金(jin)仍無脆化傾向(xiang)。

  圖3-3-38和(he)圖3-3-39分別(bie)(bie)為此合金的旋轉、懸臂梁疲勞試驗結果。圖3-3-40 和(he)圖3-3-41分別(bie)(bie)為0Cr23Ni60Fe14Al合金的高溫蠕變和(he)高溫持久(jiu)性能。從圖3-3-41可知，980℃固(gu)(gu)溶較1150℃固(gu)(gu)溶處理具有(you)更高的持久(jiu)強度。

四、物理性(xing)能

  物理性能(neng)見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好的(de)(de)可焊(han)(han)性。表(biao)3-3-20系根據使用(yong)環(huan)境所推(tui)薦的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)條(tiao)件、焊(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)條(tiao)、焊(han)(han)絲選擇。

六、冷熱(re)加(jia)工及成型性(xing)能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金具(ju)有(you)良好的冷、熱(re)加工(gong)性(xing)能(neng)。適宜(yi)的熱(re)加工(gong)變形溫度為870~1230℃。當大變形量(liang)加工(gong)時，要(yao)在1040~1230℃間進行(xing)。由(you)于(yu)此(ci)合(he)金在650~871℃間有(you)一(yi)低塑(su)性(xing)區(qu)，因此(ci)，熱(re)加工(gong)變形不能(neng)在此(ci)溫度范圍內進行(xing)。熱(re)加工(gong)后的冷卻速度一(yi)般沒有(you)限制，但為了防止敏(min)化，冷卻過程中通過540~760℃時要(yao)盡量(liang)快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金加工(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(re)處理

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

八、應(ying)用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的抗氧(yang)化性(xing)和耐腐蝕性(xing)，因而主(zhu)要用于加熱設(she)備(bei)、化學工(gong)(gong)業(ye)(ye)、環境污染控制、蘭、航天以及動(dong)力工(gong)(gong)業(ye)(ye)中。例如，制造退火、滲碳、氮化等(deng)熱處(chu)理設(she)備(bei)、部件；備(bei)種(zhong)工(gong)(gong)業(ye)(ye)爐用輻射(she)管、套筒、火焰屏蔽、燃(ran)氣噴嘴(zui)、電(dian)阻(zu)加熱元件、電(dian)阻(zu)絲套管；工(gong)(gong)業(ye)(ye)用冷受(shou)器管、儲酸(suan)生產中的一些設(she)備(bei)部件等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金的治金產品有板、管、絲、帶、棒、鍛(duan)件等(deng)各(ge)種(zhong)產品。