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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳(nie)鉻鉬系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的一種較新(xin)牌號(hao)，并于1993年問(wen)世。此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)系在(zai)Hastelloy C-276基(ji)(ji)礎上(shang)，僅提高(gao)鉻量(liang)(liang)(liang)到～21%,降低鐵(tie)量(liang)(liang)(liang)到≤2%,使此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的Cr+Mo+W總量(liang)(liang)(liang)高(gao)達(da)41%,系此(ci)類合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中最高(gao)的。在(zai)一些介質中，686合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的耐(nai)蝕性一般優于前述的幾(ji)種Ni-Cr-Mo系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但由于合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量(liang)(liang)(liang)高(gao)，因此(ci)即使此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵(tie)量(liang)(liang)(liang)≤1%,合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的熱(re)穩(wen)定性仍會受到一定影響(xiang)。為此(ci)，為了防止此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)固(gu)溶(rong)態基(ji)(ji)體上(shang)仍會有金(jin)(jin)屬(shu)間相等的存在(zai)，此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的固(gu)溶(rong)處理溫度(du)需高(gao)達(da)～1200℃且需快(kuai)速(su)冷卻。

一、化學(xue)成分和(he)組織特點(dian)

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

  此合金固溶處理(li)態(tai)(tai)系呈面心立方的(de)單一奧氏體(ti)組織(zhi)，但經熱成(cheng)型和(he)(he)焊態(tai)(tai)則在基體(ti)上會有μ相(xiang)等金屬(shu)間(jian)相(xiang)和(he)(he)少量碳化(hua)物(wu)析出(chu)。圖3-5-38所(suo)示照片(pian)(pian)為合金元素成(cheng)與 686合金 相(xiang)近的(de) 622合金經掃(sao)描(miao)電鏡觀察所(suo)獲得的(de)μ相(xiang)照片(pian)(pian)。

二(er)、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在硫酸、氯化氫(qing)中的(de)等腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)圖并(bing)與其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)比較；圖3-5-41則系此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在幾種(zhong)還原(yuan)性(xing)(xing)酸中的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)并(bing)與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、59合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)比較。可以明(ming)顯(xian)看(kan)出，在所試驗的(de)諸多介質條件下，686合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具有最佳的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)。

  2. 局部(bu)腐蝕(shi)

    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。

     進一步研究表明，降低686合(he)金的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入(ru)穩定化元素Ti(控制(zhi)Ti/C比），可顯著降低686合(he)金的(de)(de)晶間腐蝕敏(min)感性。圖3-5-43系采(cai)(cai)取降碳(tan)、降鐵、加(jia)鈦，控制(zhi)Ti/C后的(de)(de)合(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐蝕試驗結(jie)果。顯然，采(cai)(cai)取此措施后，抑制(zhi)了碳(tan)化物等的(de)(de)有害(hai)作用，敏(min)化態耐蝕性獲得顯著提高。

    ②. 點腐蝕和縫隙腐蝕 

     表(biao)3-5-57和表(biao)3-5-58列出了(le) 686合金的耐點蝕(shi)性(xing)(xing)和耐縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能。可以(yi)看出，在所試驗條(tiao)件下，686合金的耐點蝕(shi)性(xing)(xing)（腐(fu)蝕(shi)速(su)率和臨界點蝕(shi)溫(wen)度）優(you)于C-276合金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能（臨界縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)溫(wen)度）在Green Death溶(rong)液中既優(you)于C-276,又優(you)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3-5-59系686合金(jin)堆焊(han)層(ceng)在苛刻的(de)氧化性氯化物溶液中的(de)臨界點(dian)蝕電(dian)位并與C-276和(he)C-22、622三(san)種鎳鉻鉬（鎢(wu)）合金(jin)對比的(de)結(jie)果，可(ke)以(yi)看出，686合金(jin)的(de)堆焊(han)層(ceng)耐點(dian)蝕性良好，在同樣采用MIG焊(han)時，686合金(jin)的(de)堆焊(han)層(ceng)的(de)耐點(dian)蝕性也優于C-276、C-22和(he)622合金(jin)。

三(san)、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫力學性能(neng)見表3-5-60。高(gao)(gao)溫力學性能(neng)見圖(tu)3-5-45。從圖(tu)3-5-45可(ke)看出686合金的高(gao)(gao)溫試驗數(shu)據和(he)美國機械工程學會鍋爐(lu)和(he)壓力容器委員會所給出的允(yun)許設計應(ying)力值。

    不同溫度時效100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫和(he)低溫沖擊吸收功(gong)的影響見表3-5-61。圖(tu)3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線。

四、冷熱加工(gong)及(ji)成型性能

  冷加(jia)工對(dui)合金(jin)(jin)室溫力學性(xing)能的影響見圖3-5-47，可以看出，隨冷加(jia)工變形量的增加(jia)，686合金(jin)(jin)的強度提高，伸長(chang)率下降。此合金(jin)(jin)的熱加(jia)工和熱成型性(xing)可參(can)考(kao)前述鎳鉻(ge)鉬合金(jin)(jin)的資料。

五(wu)、焊接性能

  686合(he)金(jin)(jin)的(de)焊(han)接性能(neng)良好(hao)，可按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)(jin)的(de)焊(han)接工藝進行焊(han)接，填充(chong)金(jin)(jin)屬使用與686的(de)同材合(he)金(jin)(jin)，焊(han)后可獲得(de)優良的(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)。

六、物(wu)理性(xing)能(neng)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的物(wu)理性能見(jian)表(biao)3-5-62。

七(qi)、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用于海水、醋(cu)酸、氯(lv)化氫、氟化氫、濕(shi)法(fa)磷酸和采用混酸的(de)(de)酸洗液(ye)等介質中。特別是在含有大量氯(lv)離(li)子又有氧(yang)化劑的(de)(de)溶(rong)液(ye)中大為適(shi)用。此合金可制作容(rong)器(qi)、管線、泵、閥、板式換熱器(qi)、二氧(yang)化碳冷卻塔(ta)等的(de)(de)設備和構件。