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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一種既(ji)耐蝕，又抗高溫氧化，且具(ju)有較好(hao)熱強性的鎳基(ji)合金。

一、化學成分和組織特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)化(hua)(hua)(hua)學成分見表(biao)3-3-1。從表(biao)中(zhong)可知，合(he)金(jin)中(zhong)鉻含量較(jiao)(jiao)高，因而(er)在(zai)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)酸(suan)介(jie)質中(zhong)耐蝕性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)好；合(he)金(jin)在(zai)含較(jiao)(jiao)高鉻量的(de)同時，還含有(you)鋁，因而(er)，此合(he)金(jin)的(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)、抗(kang)(kang)硫化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能也較(jiao)(jiao)佳。此合(he)金(jin)固溶態具有(you)穩(wen)定的(de)奧氏體(ti)組織，同時在(zai)基體(ti)上(shang)還有(you)彌(mi)散(san)的(de)少(shao)量碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)(hua)物(wu)。此合(he)金(jin)中(zhong)完全不存在(zai)脆性(xing)(xing)金(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 3-3-30、圖 3-3-31 和 圖 3-3-33 系(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與(yu)(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種(zhong)合(he)金(jin)高溫抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)能的(de)(de)(de)比較(jiao)結(jie)果，由圖可以看出，即使加熱(re)到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有良好的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)。這主(zhu)要(yao)是此合(he)金(jin)表面在高溫下能夠形成(cheng)非常(chang)致密(mi)且黏附性(xing)好的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)膜。圖3-3-32系(xi)國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行(xing)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)試驗結(jie)果。顯然(ran)此合(he)金(jin)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)能與(yu)(yu)其(qi)他鎳(nie)基(ji)高鉻耐蝕合(he)金(jin)相比處于同一水平。

  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. 耐全面腐蝕性能

  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.  耐應力腐(fu)蝕(shi)性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中(zhong)的高(gao)鎳含量，故其耐氯化物、氫氧(yang)化物的應力(li)腐蝕性能也很好。表(biao) 3-3-15 是(shi)一些試驗結(jie)果。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和固(gu)溶狀態下，一些冶金產(chan)品（板(ban)、棒、管、絲(si)等）的室溫力學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不同(tong)溫(wen)度固(gu)溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒(bang)材的高溫(wen)力(li)學(xue)性能，試(shi)驗用棒(bang)材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊(ji)韌性。由表可知(zhi)，即使經過中溫(wen)（540~870℃)長期時效，此(ci)合(he)金(jin)仍(reng)無脆化傾向(xiang)。

  圖(tu)(tu)3-3-38和圖(tu)(tu)3-3-39分別(bie)(bie)為(wei)此合(he)金(jin)的旋轉、懸臂梁疲勞試驗結果(guo)。圖(tu)(tu)3-3-40 和圖(tu)(tu)3-3-41分別(bie)(bie)為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的高(gao)(gao)溫蠕(ru)變和高(gao)(gao)溫持(chi)久性能。從圖(tu)(tu)3-3-41可知(zhi)，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處理具有(you)更高(gao)(gao)的持(chi)久強度。

四、物(wu)理性能(neng)

  物理性能見表 3-3-19

五(wu)、焊接性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的(de)可焊(han)(han)(han)性。表(biao)3-3-20系根據使(shi)用環境所推薦的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)條件、焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法和焊(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)絲選(xuan)擇(ze)。

六、冷熱加工(gong)及成型性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)具有良(liang)好的冷(leng)、熱加(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)能(neng)。適宜的熱加(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)溫(wen)(wen)度(du)為870~1230℃。當大變(bian)形(xing)量(liang)加(jia)工(gong)(gong)時，要(yao)在(zai)1040~1230℃間進行。由(you)于此(ci)合(he)金(jin)在(zai)650~871℃間有一(yi)低塑性(xing)(xing)區，因此(ci)，熱加(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)不能(neng)在(zai)此(ci)溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍內進行。熱加(jia)工(gong)(gong)后的冷(leng)卻速(su)度(du)一(yi)般沒(mei)有限制，但為了防止(zhi)敏化，冷(leng)卻過程(cheng)中通過540~760℃時要(yao)盡(jin)量(liang)快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)加(jia)工(gong)(gong)硬化性(xing)(xing)能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)的此(ci)種性(xing)(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的熱(re)處(chu)理工藝為1100~1150℃左右加熱(re)后急冷。在某些條(tiao)件下亦(yi)可在980℃左右加熱(re)后空冷。

八、應用(yong)

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良(liang)好的抗氧(yang)化(hua)(hua)性和(he)耐腐蝕(shi)性，因而主要用(yong)于加(jia)熱(re)設(she)備、化(hua)(hua)學工(gong)(gong)(gong)業(ye)、環境污染控(kong)制、蘭(lan)、航天以及動力工(gong)(gong)(gong)業(ye)中。例如，制造退火、滲碳、氮(dan)化(hua)(hua)等(deng)熱(re)處理設(she)備、部件；備種工(gong)(gong)(gong)業(ye)爐用(yong)輻射管(guan)(guan)、套(tao)(tao)筒、火焰(yan)屏蔽(bi)、燃氣噴嘴、電阻加(jia)熱(re)元件、電阻絲套(tao)(tao)管(guan)(guan)；工(gong)(gong)(gong)業(ye)用(yong)冷受器管(guan)(guan)、儲酸(suan)生(sheng)產中的一些設(she)備部件等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金的治(zhi)金產品有板、管(guan)(guan)、絲、帶、棒、鍛件等(deng)各種產品。