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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既耐蝕，又抗高溫(wen)氧化，且具有較(jiao)好(hao)熱強性的鎳基(ji)合(he)金。

一、化學(xue)成分和組(zu)織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)化(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)(zhong)可知，合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)鉻含(han)量較(jiao)(jiao)高，因而(er)在(zai)氧化(hua)性酸介質中(zhong)(zhong)耐蝕(shi)性較(jiao)(jiao)好；合(he)金(jin)在(zai)含(han)較(jiao)(jiao)高鉻量的(de)同時(shi)，還(huan)含(han)有(you)(you)鋁，因而(er)，此(ci)合(he)金(jin)的(de)抗氧化(hua)性、抗硫化(hua)性能也較(jiao)(jiao)佳(jia)。此(ci)合(he)金(jin)固溶(rong)態具(ju)有(you)(you)穩(wen)定的(de)奧氏體組織，同時(shi)在(zai)基體上(shang)還(huan)有(you)(you)彌散的(de)少量碳化(hua)物和氮(dan)化(hua)物。此(ci)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)完全不存(cun)在(zai)脆性金(jin)屬間相，例如(ru)σ相。

二、耐腐(fu)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(yang)化性

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和 圖(tu) 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合金與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合金高(gao)溫(wen)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化性(xing)能的(de)比(bi)較結果，由圖(tu)可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金仍具有良(liang)好的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化性(xing)。這(zhe)主要是(shi)此合金表面在高(gao)溫(wen)下能夠形成非常(chang)致密(mi)且(qie)黏附性(xing)好的(de)氧(yang)(yang)化膜。圖(tu)3-3-32系(xi)國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所(suo)進行(xing)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化性(xing)試(shi)驗結果。顯然此合金的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化性(xing)能與其他鎳基(ji)高(gao)鉻耐蝕合金相比(bi)處于(yu)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(nai)全面(mian)腐蝕性能

  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.  耐應力(li)腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高鎳含量，故其耐氯化(hua)(hua)物、氫氧化(hua)(hua)物的應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)也很(hen)好。表 3-3-15 是一(yi)些試驗結(jie)果。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱加工和固溶(rong)狀態下，一些冶金產品（板、棒、管、絲等）的室(shi)溫力(li)學性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經(jing)不同溫(wen)度固溶處(chu)理(li)的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材(cai)(cai)的(de)高(gao)溫(wen)力學性能，試驗用棒材(cai)(cai)尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和(he)表3-3-18系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖(chong)擊韌性。由(you)表可知，即(ji)使經過(guo)中溫（540~870℃)長(chang)期時效，此合金仍無脆化傾(qing)向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)圖(tu)(tu)3-3-39分(fen)別為此合金的旋轉、懸臂(bei)梁疲勞試驗結果。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)(tu)3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合金的高(gao)溫(wen)蠕(ru)變(bian)和(he)高(gao)溫(wen)持(chi)久性能。從圖(tu)(tu)3-3-41可知，980℃固(gu)溶(rong)(rong)較1150℃固(gu)溶(rong)(rong)處理具有更高(gao)的持(chi)久強(qiang)度。

四(si)、物理性能

  物(wu)理性能見表 3-3-19

五(wu)、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好的可(ke)焊(han)性。表3-3-20系(xi)根(gen)據使用環(huan)境所推薦的焊(han)接條(tiao)件、焊(han)接方法和焊(han)條(tiao)、焊(han)絲選擇。

六、冷熱加工及成型性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金具(ju)有(you)良好的(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)性能。適宜的(de)熱(re)加(jia)工(gong)變(bian)形溫(wen)度為870~1230℃。當(dang)大變(bian)形量加(jia)工(gong)時(shi)(shi)，要在1040~1230℃間(jian)進(jin)行。由于此(ci)合(he)(he)金在650~871℃間(jian)有(you)一低塑(su)性區，因此(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)變(bian)形不能在此(ci)溫(wen)度范圍內進(jin)行。熱(re)加(jia)工(gong)后的(de)冷(leng)卻(que)速度一般沒有(you)限制，但為了(le)防止敏化(hua)，冷(leng)卻(que)過程中通(tong)過540~760℃時(shi)(shi)要盡量快(kuai)。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金加(jia)工(gong)硬化(hua)性能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)(he)金的(de)此(ci)種(zhong)性能與(yu)前(qian)述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱處理工藝為1100~1150℃左右(you)加(jia)熱后急冷。在某些條件(jian)下亦可在980℃左右(you)加(jia)熱后空冷。

八、應用(yong)

  由于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的抗(kang)氧化性和(he)耐腐蝕(shi)性，因(yin)而主要用(yong)于(yu)加熱設備、化學工(gong)業、環境污染(ran)控制、蘭、航天(tian)以及動力工(gong)業中(zhong)(zhong)。例如，制造退火(huo)、滲碳、氮化等熱處(chu)理設備、部件；備種(zhong)工(gong)業爐用(yong)輻射管、套筒(tong)、火(huo)焰屏蔽、燃氣噴嘴、電阻(zu)加熱元(yuan)件、電阻(zu)絲(si)套管；工(gong)業用(yong)冷受器管、儲(chu)酸生產中(zhong)(zhong)的一些設備部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金的治金產品(pin)(pin)有板、管、絲(si)、帶、棒、鍛件等各(ge)種(zhong)產品(pin)(pin)。