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0Cr15Ni70Ti3AlNb (Inconel X-750)

  (0Cr15Ni70Ti3AINb)  Inconel X-750合金系一種(zhong)耐腐(fu)蝕(shi)，抗氧化(hua)和高(gao)(gao)溫(wen)、高(gao)(gao)強度的(de)沉淀硬化(hua)型(xing)熱強鎳基合(he)(he)金。此(ci)合(he)(he)金通常用于深冷至(zhi)650℃之間。根據此(ci)合(he)(he)金的(de)高(gao)(gao)強度和在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)水(shui)(shui)中的(de)耐蝕(shi)性以及(ji)其輻照穩定性等特點，國內外的(de)輕(qing)水(shui)(shui)（壓水(shui)(shui)、沸(fei)水(shui)(shui)）核(he)反應堆核(he)電廠均選用此(ci)鋼制作堆內的(de)一些構件(jian)。

一、化學成分和組織特點

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的化學(xue)成分見下表

  0Cr15Ni70Ti3AINb合金在(zai)固溶態(tai)為純奧(ao)氏體(ti)組織，但(dan)經不(bu)同溫度時(shi)效后會有γ',Ni3(Al/Ti)金屬間相(xiang)和(he)M23C6碳(tan)化物等析出。

二、耐腐(fu)蝕性(xing)能

 0Cr15Ni70Ti3AINb 可(ke)用于核(he)反應堆中的(de)一些高強度構(gou)件。因此(ci)，對此(ci)合金在(zai)核(he)反應堆條件下的(de)耐蝕性進行了比(bi)較多的(de)研究和試驗。

  在壓水(shui)和(he)沸水(shui)動力(li)堆一(yi)回路水(shui)介(jie)質(zhi)(zhi)中，0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的(de)耐全面腐(fu)蝕(shi)性能與18-8 Cr-Ni不(bu)銹鋼和(he)0Cr15Ni75Fe合金相近，腐(fu)蝕(shi)速率(lv)一(yi)般在≤10mg/(d㎡·月）。在其他介(jie)質(zhi)(zhi)中，此合金的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性也(ye)與0Cr15Ni75Fe合金相似(si)。

  20世紀80年代初，由于輕(qing)水動力(li)(li)(li)堆用0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的部件(jian)(jian)也出(chu)現了(le)晶間型應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂，進而引起了(le)人們對(dui)此合金耐應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)的重視并進行了(le)大(da)量的研(yan)究。研(yan)究結果表明，0Cr15Ni70Ti3AINb的應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)與合金的熱(re)處理(li)工藝、試驗條(tiao)件(jian)(jian)等密切相關。圖3-3-47和表3-3-26的結果指出(chu)，0Cr15Ni70Ti3AINb合金經不同熱(re)處理(li)后，M23C6型碳化物沿晶界(jie)析出(chu)是否與基體共格對(dui)合金的耐應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)有重大(da)影響。

三、力學性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金可生產的品種很多，由(you)于(yu)熱處(chu)理制(zhi)度(du)的不同(tong)(tong)，其力學性能(neng)也有(you)所(suo)不同(tong)(tong)。本節主要介紹輕水反應堆在≤350℃以下所(suo)用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒(bang)材(cai)和鍛件的性能(neng)。

  在(zai)不大于593℃以下使用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒(bang)材和鍛件的力學性(xing)能見表3-3-27、表3-3-28和圖3-3-48~圖3-3-51。

四、冷(leng)、熱(re)加工性能

  0Cr15Ni70Ti3AINb 合金適宜的熱變(bian)形溫度為950~1205℃.大變(bian)形量必須在(zai)(zai)1040℃以上(shang)進行(xing)。為滿足技術(shu)條件的要求，在(zai)(zai)低(di)于1090℃以下時的變(bian)形量應達到約20%。

  0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的冷加(jia)工性良好。由于它比較容易加(jia)工硬化（見圖3-3-52),與18-8型Cr-Ni不銹鋼相(xiang)似，所以必(bi)須及(ji)時固溶處理以防(fang)止冷加(jia)工開(kai)裂。

五、熱處理(li)工藝(yi)

  根(gen)據用途和(he)對(dui)性能(neng)的(de)(de)不同(tong)要求，此合金的(de)(de)熱處(chu)理(li)工(gong)藝也(ye)有所不同(tong)。對(dui)于工(gong)作(zuo)(zuo)溫度在600℃以上長期使用的(de)(de)設備、部件，一(yi)般是經(jing)1150℃固溶，再經(jing)845℃穩定化，最后(hou)再進(jin)行705℃的(de)(de)時(shi)效處(chu)理(li)。而對(dui)在60℃以下工(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)設備和(he)部件，則可(ke)在冷、熱加工(gong)或在固溶處(chu)理(li)后(hou)直接進(jin)行時(shi)效處(chu)理(li)。

六、焊(han)接性能(neng)

 對0Cr15Ni70Ti3AINb合金(jin)，建議采用(yong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)、電子束焊(han)(han)、等(deng)離子焊(han)(han)等(deng)焊(han)(han)接方法進(jin)行(xing)焊(han)(han)接。采用(yong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)時可使用(yong)Inconel 69填絲。焊(han)(han)接板材(cai)的力學性(xing)能見圖3-3-53。

七、物理性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的物理性能見下表

八、應用

 由于0Cr15Ni70Ti3A1Nb具有良(liang)好的力學性(xing)能，耐腐蝕性(xing)能和抗氧(yang)化性(xing)能，因(yin)此，在(zai)輕水(shui)（壓水(shui)、沸水(shui)）核反(fan)應堆(dui)中主(zhu)要用做壓力殼(ke)密(mi)封環（鍛(duan)件(jian)）、螺栓、彈簧、定位(wei)銷(xiao)等(deng)部件(jian)。我國(guo)的小型和大型壓水(shui)動力堆(dui)也(ye)均采用此合金制造這些構(gou)件(jian)。

 此(ci)合金作為熱強合金廣泛(fan)用(yong)于(yu)火箭發(fa)動機構件；燃氣(qi)輪機的轉子葉(xie)輪、葉(xie)片和螺(luo)栓(shuan)等緊固(gu)件；還可用(yong)于(yu)從0℃以下到(dao)650℃工作的彈簧等部件。