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0Cr15Ni70Ti3AlNb (Inconel X-750)

  (0Cr15Ni70Ti3AINb)  Inconel X-750合金系一種(zhong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)，抗氧化和(he)高(gao)溫、高(gao)強(qiang)度的(de)沉淀(dian)硬(ying)化型熱(re)強(qiang)鎳基合金(jin)。此(ci)合金(jin)通(tong)常用(yong)于深冷至650℃之(zhi)間。根據(ju)此(ci)合金(jin)的(de)高(gao)強(qiang)度和(he)在高(gao)溫水(shui)(shui)(shui)中的(de)耐(nai)蝕(shi)性以及其輻照穩定性等特(te)點，國內外的(de)輕(qing)水(shui)(shui)(shui)（壓水(shui)(shui)(shui)、沸(fei)水(shui)(shui)(shui)）核(he)(he)反應堆(dui)核(he)(he)電廠(chang)均選用(yong)此(ci)鋼制(zhi)作堆(dui)內的(de)一些構件。

一、化學成(cheng)分(fen)和組織特點

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的化學成分見下表

  0Cr15Ni70Ti3AINb合金在(zai)固溶態為純奧氏體組織，但經不同溫度時效后會有(you)γ',Ni3(Al/Ti)金屬間相(xiang)和M23C6碳化物等析出。

二、耐腐(fu)蝕性能

 0Cr15Ni70Ti3AINb 可用(yong)于核(he)反應堆中的(de)一(yi)些高強度(du)構件(jian)。因此，對此合金在核(he)反應堆條件(jian)下(xia)的(de)耐蝕性進行了(le)比較(jiao)多的(de)研究和試驗。

  在壓水(shui)和(he)沸水(shui)動力堆一回路水(shui)介質中，0Cr15Ni70Ti3AlNb合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐全面腐蝕性(xing)(xing)能與18-8 Cr-Ni不(bu)銹鋼和(he)0Cr15Ni75Fe合(he)(he)金(jin)(jin)相近，腐蝕速率一般在≤10mg/(d㎡·月）。在其他介質中，此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐腐蝕性(xing)(xing)也與0Cr15Ni75Fe合(he)(he)金(jin)(jin)相似。

  20世紀80年代(dai)初，由(you)于輕水動力(li)堆用0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金(jin)的(de)部件也出現了(le)晶間(jian)型(xing)應力(li)腐蝕(shi)(shi)斷裂，進而引起了(le)人們對(dui)此(ci)合金(jin)耐(nai)應力(li)腐蝕(shi)(shi)性能(neng)的(de)重視并進行了(le)大量的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)。研(yan)究(jiu)(jiu)結(jie)果(guo)表明(ming)，0Cr15Ni70Ti3AINb的(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)敏感性與(yu)合金(jin)的(de)熱(re)處理(li)工藝、試驗條件等密切(qie)相關。圖3-3-47和(he)表3-3-26的(de)結(jie)果(guo)指出，0Cr15Ni70Ti3AINb合金(jin)經不同熱(re)處理(li)后，M23C6型(xing)碳化物沿晶界析(xi)出是否與(yu)基體共格(ge)對(dui)合金(jin)的(de)耐(nai)應力(li)腐蝕(shi)(shi)性能(neng)有(you)重大影(ying)響。

三(san)、力學性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金可生產(chan)的品(pin)種很多(duo)，由于熱處(chu)理制度的不同，其(qi)力學性(xing)(xing)能也有所不同。本節主要介紹輕(qing)水反應堆在(zai)≤350℃以下所用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的性(xing)(xing)能。

  在不大(da)于593℃以(yi)下(xia)使用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的力學性能見表(biao)3-3-27、表(biao)3-3-28和圖3-3-48~圖3-3-51。

四(si)、冷(leng)、熱(re)加工性能

  0Cr15Ni70Ti3AINb 合金適宜(yi)的(de)(de)熱變形(xing)(xing)溫度為(wei)950~1205℃.大變形(xing)(xing)量必須在(zai)1040℃以上(shang)進行。為(wei)滿足技術條(tiao)件的(de)(de)要求，在(zai)低于1090℃以下時的(de)(de)變形(xing)(xing)量應達到(dao)約20%。

  0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的冷(leng)加(jia)(jia)工性良(liang)好。由于它比較容(rong)易加(jia)(jia)工硬(ying)化（見圖3-3-52),與18-8型(xing)Cr-Ni不銹鋼相似(si)，所以必須及時(shi)固溶處理以防止冷(leng)加(jia)(jia)工開裂。

五、熱處理工(gong)藝

  根據用途和(he)對性能的(de)(de)不(bu)同要求(qiu)，此合金的(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)工藝也有所不(bu)同。對于(yu)工作溫(wen)度在(zai)(zai)(zai)600℃以上長期使用的(de)(de)設(she)備、部(bu)件，一般是經1150℃固(gu)溶(rong)，再(zai)經845℃穩定(ding)化，最后再(zai)進行(xing)705℃的(de)(de)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)(li)。而對在(zai)(zai)(zai)60℃以下工作的(de)(de)設(she)備和(he)部(bu)件，則(ze)可在(zai)(zai)(zai)冷(leng)、熱加工或在(zai)(zai)(zai)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)后直接進行(xing)時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)(li)。

六(liu)、焊接性能

 對(dui)0Cr15Ni70Ti3AINb合金，建議采用鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)、電(dian)子束焊(han)(han)、等離(li)子焊(han)(han)等焊(han)(han)接(jie)(jie)方法進行焊(han)(han)接(jie)(jie)。采用鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)時可使用Inconel 69填絲。焊(han)(han)接(jie)(jie)板材的力學(xue)性能見圖3-3-53。

七、物(wu)理性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金(jin)的物理(li)性(xing)能(neng)見下表

八、應用

 由于0Cr15Ni70Ti3A1Nb具有良好的力(li)學性能(neng)，耐腐蝕(shi)性能(neng)和抗氧化性能(neng)，因此，在輕水（壓(ya)水、沸水）核(he)反應堆中主要用做(zuo)壓(ya)力(li)殼密封(feng)環（鍛件(jian)）、螺栓、彈簧、定(ding)位銷等部件(jian)。我國的小型和大型壓(ya)水動(dong)力(li)堆也均采用此合金制造(zao)這些構件(jian)。

 此合金作為熱強合金廣(guang)泛用(yong)于(yu)火箭發動機構件；燃氣輪(lun)機的(de)(de)轉子葉輪(lun)、葉片和螺栓等(deng)緊固件；還可用(yong)于(yu)從0℃以下(xia)到650℃工作的(de)(de)彈簧等(deng)部件。