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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一種既耐蝕，又抗高溫氧(yang)化，且具(ju)有較(jiao)好熱強性的(de)鎳基合(he)金。

一、化學成分和組(zu)織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)的化學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可知，合金(jin)(jin)中(zhong)鉻含(han)量(liang)較高，因而在氧(yang)化性酸介質中(zhong)耐蝕性較好；合金(jin)(jin)在含(han)較高鉻量(liang)的同時，還含(han)有(you)鋁，因而，此(ci)合金(jin)(jin)的抗氧(yang)化性、抗硫化性能(neng)也(ye)較佳(jia)。此(ci)合金(jin)(jin)固溶態具有(you)穩定的奧(ao)氏體組織，同時在基(ji)體上(shang)還有(you)彌散的少量(liang)碳(tan)化物(wu)和(he)氮(dan)化物(wu)。此(ci)合金(jin)(jin)中(zhong)完全不存在脆性金(jin)(jin)屬間相，例如σ相。

二、耐腐蝕(shi)性能(neng)

  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(hua)性

  圖 3-3-30、圖 3-3-31 和(he) 圖 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合(he)(he)金(jin)(jin)高(gao)(gao)溫抗(kang)(kang)氧(yang)化性(xing)能的(de)比較結(jie)果，由圖可以看出，即使加熱到(dao)1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)仍具(ju)有良好的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化性(xing)。這(zhe)主要是(shi)此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)表(biao)面在高(gao)(gao)溫下(xia)能夠形(xing)成非常致密且黏附(fu)性(xing)好的(de)氧(yang)化膜。圖3-3-32系國(guo)內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化性(xing)試驗結(jie)果。顯然此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化性(xing)能與(yu)其他鎳基(ji)高(gao)(gao)鉻耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)相比處(chu)于(yu)同一水平。

  2. 抗(kang)硫化(hua)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)全面腐蝕性能(neng)

  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)應力腐蝕性能(neng)

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中的高鎳含量，故其耐氯化(hua)物、氫氧(yang)化(hua)物的應力腐蝕性能也很好。表(biao) 3-3-15 是(shi)一(yi)些(xie)試驗結果。

三、力學性(xing)能(neng)

 表(biao)3-3-16系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)在(zai)熱加(jia)工和固溶(rong)狀(zhuang)態下，一(yi)些冶金(jin)產(chan)品(pin)（板、棒、管、絲(si)等）的(de)室溫(wen)力(li)學性能(neng)。

  圖3-3-36和圖3-3-37經(jing)不同溫(wen)度固溶處理的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的(de)高溫(wen)力學性能，試驗用(yong)棒材尺(chi)寸(cun)為Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和(he)表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的沖(chong)擊韌(ren)性。由(you)表(biao)可知(zhi)，即使(shi)經過中溫（540~870℃)長期時效(xiao)，此合金(jin)仍無脆化傾向(xiang)。

  圖3-3-38和圖3-3-39分別為此合金的(de)旋(xuan)轉、懸臂梁疲勞試驗結果。圖3-3-40 和圖3-3-41分別為0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)高(gao)溫蠕變和高(gao)溫持久(jiu)性能。從圖3-3-41可(ke)知，980℃固溶較1150℃固溶處理具有(you)更(geng)高(gao)的(de)持久(jiu)強度。

四、物理性(xing)能

  物理性能見(jian)表 3-3-19

五、焊接性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的(de)可焊性。表3-3-20系根據使用(yong)環境所(suo)推薦的(de)焊接(jie)條(tiao)件、焊接(jie)方法和(he)焊條(tiao)、焊絲(si)選擇。

六、冷熱(re)加工及成(cheng)型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)具有良(liang)好的(de)冷、熱(re)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)(neng)。適宜的(de)熱(re)加(jia)工(gong)變形(xing)溫(wen)度為870~1230℃。當大變形(xing)量(liang)加(jia)工(gong)時(shi)，要在1040~1230℃間進行(xing)。由于此(ci)合金(jin)在650~871℃間有一(yi)低塑性(xing)區(qu)，因此(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)變形(xing)不能(neng)(neng)在此(ci)溫(wen)度范圍(wei)內進行(xing)。熱(re)加(jia)工(gong)后(hou)的(de)冷卻(que)速度一(yi)般沒(mei)有限制(zhi)，但為了(le)防止敏(min)化(hua)，冷卻(que)過程中通過540~760℃時(shi)要盡量(liang)快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)加(jia)工(gong)硬化(hua)性(xing)能(neng)(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)的(de)此(ci)種性(xing)能(neng)(neng)與前述(shu)0Cr15Ni75Fe極相(xiang)近。

七、熱(re)處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱處理工藝為1100~1150℃左(zuo)(zuo)右(you)加熱后(hou)急冷(leng)。在某些條件(jian)下(xia)亦可(ke)在980℃左(zuo)(zuo)右(you)加熱后(hou)空(kong)冷(leng)。

八(ba)、應用

  由于(yu) 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金具有良好的(de)抗氧化性和(he)耐腐蝕性，因而主要(yao)用(yong)于(yu)加熱設(she)備(bei)(bei)、化學(xue)工業、環境污染控制、蘭、航天以及動力工業中。例如(ru)，制造退火(huo)、滲碳、氮化等熱處理設(she)備(bei)(bei)、部件；備(bei)(bei)種工業爐用(yong)輻射管、套(tao)筒、火(huo)焰屏(ping)蔽、燃氣噴(pen)嘴、電阻加熱元件、電阻絲套(tao)管；工業用(yong)冷受器管、儲酸生(sheng)產(chan)中的(de)一些設(she)備(bei)(bei)部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金的(de)治金產(chan)品(pin)有板、管、絲、帶、棒、鍛(duan)件等各種產(chan)品(pin)。