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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一(yi)種(zhong)既耐蝕(shi)，又(you)抗高溫氧化，且具(ju)有較好熱強性的鎳基合金。

一(yi)、化學成分(fen)和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)(he)金的化(hua)學成分見(jian)表(biao)(biao)3-3-1。從表(biao)(biao)中可知，合(he)(he)(he)(he)金中鉻含量較高，因而在氧(yang)化(hua)性酸介質中耐(nai)蝕(shi)性較好；合(he)(he)(he)(he)金在含較高鉻量的同(tong)時，還含有鋁，因而，此合(he)(he)(he)(he)金的抗氧(yang)化(hua)性、抗硫化(hua)性能也較佳(jia)。此合(he)(he)(he)(he)金固溶態(tai)具有穩定的奧氏(shi)體組織(zhi)，同(tong)時在基(ji)體上還有彌散的少量碳化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)。此合(he)(he)(he)(he)金中完(wan)全不(bu)存在脆性金屬間相，例(li)如σ相。

二(er)、耐腐(fu)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(kang)氧化性

  圖 3-3-30、圖 3-3-31 和 圖 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合金(jin)(jin)高溫(wen)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)比較結(jie)果，由圖可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)仍具有良(liang)好的(de)(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)。這主要(yao)是此(ci)合金(jin)(jin)表(biao)面在高溫(wen)下能(neng)(neng)夠形成非(fei)常致密(mi)且黏(nian)附性(xing)(xing)好的(de)(de)氧化(hua)膜。圖3-3-32系國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行(xing)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)試(shi)驗結(jie)果。顯(xian)然此(ci)合金(jin)(jin)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)與其他鎳基高鉻耐蝕(shi)合金(jin)(jin)相比處(chu)于同一水平。

  2. 抗硫(liu)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(nai)應力腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金中的高(gao)鎳含(han)量，故(gu)其耐氯化(hua)物(wu)、氫(qing)氧化(hua)物(wu)的應力腐蝕性能(neng)也很(hen)好。表 3-3-15 是一些(xie)試驗結果(guo)。

三、力學性能

 表(biao)3-3-16系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工(gong)和固溶狀(zhuang)態(tai)下(xia)，一些冶金產品（板(ban)、棒、管、絲等(deng)）的室溫力學性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同溫度固溶處理的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的(de)高溫力(li)學性能，試驗用棒材尺寸為(wei)Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖擊韌(ren)性(xing)。由表可知，即(ji)使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時效，此合金仍無脆化傾向。

  圖3-3-38和(he)圖3-3-39分別為(wei)此合(he)金(jin)的(de)旋轉(zhuan)、懸臂梁(liang)疲勞(lao)試(shi)驗(yan)結果。圖3-3-40 和(he)圖3-3-41分別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)的(de)高(gao)溫蠕變和(he)高(gao)溫持久性能。從(cong)圖3-3-41可知，980℃固溶較1150℃固溶處理具有(you)更高(gao)的(de)持久強度。

四(si)、物理性能

  物理(li)性能見表 3-3-19

五、焊接(jie)性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好的(de)可焊(han)性。表3-3-20系根據(ju)使(shi)用(yong)環境(jing)所推薦(jian)的(de)焊(han)接條件、焊(han)接方法(fa)和焊(han)條、焊(han)絲選擇。

六(liu)、冷熱加工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)具有(you)良好的冷(leng)、熱加(jia)工性能。適宜的熱加(jia)工變(bian)形(xing)溫度為870~1230℃。當大(da)變(bian)形(xing)量加(jia)工時(shi)，要在(zai)1040~1230℃間(jian)進(jin)行。由于此(ci)合金(jin)在(zai)650~871℃間(jian)有(you)一(yi)低塑(su)性區，因此(ci)，熱加(jia)工變(bian)形(xing)不(bu)能在(zai)此(ci)溫度范圍(wei)內進(jin)行。熱加(jia)工后的冷(leng)卻速度一(yi)般沒有(you)限制(zhi)，但為了(le)防止敏(min)化(hua)，冷(leng)卻過程中通過540~760℃時(shi)要盡量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)加(jia)工硬化(hua)性能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)的此(ci)種性能與(yu)前述0Cr15Ni75Fe極(ji)相(xiang)近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)熱(re)處(chu)理工藝為1100~1150℃左右加熱(re)后(hou)急冷。在某些條(tiao)件下亦可(ke)在980℃左右加熱(re)后(hou)空(kong)冷。

八、應用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具有(you)良好(hao)的抗(kang)氧化性和耐腐蝕性，因而主要用(yong)(yong)(yong)于加熱設備(bei)、化學工(gong)業(ye)、環境污染(ran)控制(zhi)、蘭、航天以及(ji)動(dong)力工(gong)業(ye)中。例如，制(zhi)造(zao)退火、滲碳、氮化等(deng)熱處理(li)設備(bei)、部件；備(bei)種(zhong)工(gong)業(ye)爐用(yong)(yong)(yong)輻(fu)射管(guan)、套筒、火焰屏蔽、燃氣噴嘴、電(dian)阻加熱元件、電(dian)阻絲套管(guan)；工(gong)業(ye)用(yong)(yong)(yong)冷受器管(guan)、儲酸生產中的一些(xie)設備(bei)部件等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的治金(jin)產品有(you)板、管(guan)、絲、帶、棒、鍛件等(deng)各種(zhong)產品。