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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既(ji)耐蝕，又抗高(gao)溫氧化，且(qie)具有較(jiao)好(hao)熱(re)強性(xing)的(de)鎳基合金。

一、化學成分(fen)和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)化學成分(fen)見表(biao)3-3-1。從表(biao)中(zhong)可知(zhi)，合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)鉻(ge)(ge)含量較(jiao)(jiao)高，因而(er)在(zai)(zai)氧化性(xing)(xing)(xing)酸介質中(zhong)耐蝕性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)好；合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)含較(jiao)(jiao)高鉻(ge)(ge)量的(de)(de)同時，還含有(you)鋁，因而(er)，此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)抗氧化性(xing)(xing)(xing)、抗硫化性(xing)(xing)(xing)能也較(jiao)(jiao)佳。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)固溶態具有(you)穩定的(de)(de)奧氏體組織，同時在(zai)(zai)基體上還有(you)彌散的(de)(de)少量碳化物(wu)和氮化物(wu)。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)完(wan)全不存在(zai)(zai)脆性(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)(jin)屬間相(xiang)，例如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. 抗氧化性

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和 圖(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合(he)(he)金(jin)高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)的比較結果，由圖(tu)可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)仍(reng)具有良好(hao)的抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)。這主要是此合(he)(he)金(jin)表面在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)能(neng)夠形(xing)成非常致密且黏(nian)附性(xing)(xing)好(hao)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜。圖(tu)3-3-32系國(guo)內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行(xing)的抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)試驗(yan)結果。顯(xian)然此合(he)(he)金(jin)的抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)與其(qi)他(ta)鎳基高(gao)(gao)鉻耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)相比處于(yu)同一水平。

  2. 抗硫化性能(neng)

  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. 耐全面腐蝕性(xing)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(shi)性(xing)能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中的高鎳含量，故其耐氯(lv)化物、氫氧化物的應(ying)力腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是一些(xie)試驗結果。

三、力學性能(neng)

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和固(gu)溶狀態(tai)下(xia)，一些冶金產品（板、棒、管、絲等）的室溫(wen)力學性(xing)能。

  圖3-3-36和(he)圖3-3-37經不同溫度固溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高(gao)溫力學(xue)性能，試驗用(yong)棒材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)沖擊韌性。由表可知(zhi)，即(ji)使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時效，此(ci)合金仍無脆(cui)化(hua)傾向。

  圖(tu)3-3-38和圖(tu)3-3-39分別(bie)為此合金(jin)的旋(xuan)轉(zhuan)、懸臂梁疲勞試驗結果。圖(tu)3-3-40 和圖(tu)3-3-41分別(bie)為0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高(gao)溫蠕變和高(gao)溫持久性能。從(cong)圖(tu)3-3-41可知，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處理(li)具有更高(gao)的持久強度(du)。

四、物理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的可焊性。表(biao)3-3-20系根據使(shi)用環境所推薦的焊接條件、焊接方法和焊條、焊絲選擇。

六(liu)、冷熱加工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)具有(you)良好的冷(leng)、熱加工性(xing)(xing)能(neng)。適宜的熱加工變(bian)形(xing)溫(wen)度為870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量加工時，要在(zai)1040~1230℃間(jian)進行。由于此合金(jin)(jin)在(zai)650~871℃間(jian)有(you)一低塑性(xing)(xing)區，因此，熱加工變(bian)形(xing)不能(neng)在(zai)此溫(wen)度范圍內進行。熱加工后的冷(leng)卻速(su)度一般沒有(you)限制，但為了防止敏化，冷(leng)卻過程中通過540~760℃時要盡(jin)量快。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)加工硬化性(xing)(xing)能(neng)，顯然(ran)，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)的此種性(xing)(xing)能(neng)與(yu)前(qian)述0Cr15Ni75Fe極相近(jin)。

七、熱(re)處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)熱處理(li)工藝為1100~1150℃左(zuo)右(you)加熱后(hou)急冷(leng)。在某些條件(jian)下亦可(ke)在980℃左(zuo)右(you)加熱后(hou)空冷(leng)。

八、應用(yong)

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金具有良好的(de)抗氧化性(xing)和耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)，因而主要用于加熱(re)設(she)備(bei)、化學工(gong)業(ye)、環境(jing)污染控制、蘭、航天以及動(dong)力工(gong)業(ye)中。例如，制造退火、滲碳、氮化等(deng)(deng)熱(re)處理(li)設(she)備(bei)、部件(jian)；備(bei)種(zhong)工(gong)業(ye)爐用輻射(she)管、套(tao)筒(tong)、火焰屏蔽、燃氣(qi)噴(pen)嘴、電阻加熱(re)元件(jian)、電阻絲套(tao)管；工(gong)業(ye)用冷受器管、儲酸生產(chan)(chan)中的(de)一些(xie)設(she)備(bei)部件(jian)等(deng)(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金的(de)治金產(chan)(chan)品(pin)有板、管、絲、帶、棒、鍛件(jian)等(deng)(deng)各種(zhong)產(chan)(chan)品(pin)。