在线亚洲日产一区二区

00Cr30Ni60Fe10 (Inconel 690)

（00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金是一種在(zai)(zai)壓水堆(dui)蒸發(fa)(fa)器(qi)傳熱(re)管(guan)工況條件(jian)下，耐應力腐(fu)蝕等性能更為優良(liang)的(de)(de)新三代合(he)(he)(he)金(jin)。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)自(zi)1972年公開發(fa)(fa)表至今已(yi)近40年。圖3-3-54和圖3-3-55是發(fa)(fa)表此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)時的(de)(de)部分(fen)主要試驗結果。它實際上(shang)是在(zai)(zai)0Cr15Ni75Fe(Inconel 600)合(he)(he)(he)金(jin)基礎上(shang)提高鉻含量的(de)(de)一種改進(jin)型合(he)(he)(he)金(jin)。自(zi)1982年起(qi)，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)開始制造壓水動力堆(dui)的(de)(de)蒸發(fa)(fa)器(qi)U型管(guan)，目(mu)前(qian)(qian)國(guo)外已(yi)廣泛用(yong)于壓水堆(dui)核電廠的(de)(de)蒸發(fa)(fa)器(qi)中并開始在(zai)(zai)堆(dui)內構件(jian)的(de)(de)一些(xie)部件(jian)上(shang)應用(yong)。目(mu)前(qian)(qian)，國(guo)內自(zi)國(guo)外已(yi)大(da)(da)量引進(jin)的(de)(de)大(da)(da)型壓水堆(dui)核電廠的(de)(de)蒸發(fa)(fa)器(qi)傳熱(re)管(guan)也均(jun)采用(yong)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)。

一、化學成分和組織(zhi)特點(dian)

（00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金的化學成分見表3-3-30。

  此合金固態為純奧氏體組織。由于碳在此合金中的溶解度很低（圖3-3-56),所以也常有M₂₃C。等碳化物存在，特別是在敏化態（或焊后）更會有較大量碳化物析出，有時還有碳氮化物。當合金中含有鈦時，還會有氮化鈦存在。由于此合金組織穩定，即使經過中溫長期加熱達12000小時以上，也未見有a脆性相析出。

二、耐腐蝕性(xing)能

  1. 全面(mian)腐蝕(shi)

 （00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金(jin)(jin)的(de)耐全面腐(fu)蝕的(de)性能見表3-3-31。在(zai)300~350℃高溫高壓水(shui)中(zhong)的(de)耐蝕性良好，腐(fu)蝕速率(lv)≤10mg/(d㎡·月）。00Cr30Ni60Fe10 合金(jin)(jin)在(zai)316℃動水(shui)中(zhong)的(de)耐蝕性見圖3-3-57.從圖中(zhong)可知，由于(yu)00Cr30Ni60Fe10合金(jin)(jin)鉻(ge)含量高，所以其(qi)耐蝕性優于(yu)Inconel 600和(he)Incoloyl 800合金(jin)(jin)。

  2. 晶(jing)間腐蝕

   已知，采用65%HNO₃法檢查不銹鋼的晶間腐蝕傾向，既可腐蝕貧鉻區，又可腐蝕碳化物和a相。采用此法研究00Cr30Ni60Fe10合金耐腐蝕性能的結果表明，此合金的晶間腐蝕傾向主要取決于合金中的碳含量，部分結果見圖3-3-58和圖3-3-59.顯然，當00Cr30Ni60Fe10合金中碳含量≤0.02%時，對合金的耐晶間腐蝕是有利的，但熱處理條件也有重要影響。圖3-3-60系含碳0.05%的00Cr30Ni60Fe10 合金的TTS(時間－溫度－敏化）曲線。由圖可知，在65%HNO₃沸騰溫度下，碳含量為0.05%的0Cr30Ni60Fe10合金在中溫短暫停留便要產生晶間腐蝕。圖3-3-61系合金中鉻、鎳量對晶間腐蝕性能的影響。顯然，含鉻約30%、鎳約60%的合金耐晶間腐蝕性能優良。

  3. 應力腐蝕

  0Cr30Ni60Fe10合金的耐應力腐蝕性能是令人滿意的。在154℃沸騰MgCl₂溶液中的試驗結果見圖3-3-62.顯然，00Cr30Ni60Fe10合金（即Inconel 690 )處于免疫區。圖3-3-63~圖3-3-66和表3-3-32~表3-3-34均系上Inconel 690 的耐應力腐蝕性能與其他合金相比的試驗結果。顯然，Inconel 690 合金處于優勢。

  4. 冶金(jin)(jin)因素對00Cr30Ni60Fe10合金(jin)(jin)耐應力(li)腐蝕性能的(de)影響

   表3-3-35和圖3-3-67系化學成分、冶煉工藝、蒸發器管材加工工藝以及熱處理對00Cr30Ni60Fe10合金耐應力腐蝕性能的影響。從表3-3-35中可看出，若向此合金中再加入鉬、硼、鈦、鈮等元素，對含Cl^-的300℃高溫水中的耐應力腐蝕性雖并無影響，但在325℃10%NaOH脫氣高溫水中則是有害的；圖3-3-67中的結果表明，00Cr30Ni60Fe10合金的冶煉工藝采用真空或VOD爐外精煉再經電渣重熔；管材生產工藝采用冷軋與冷拔相結合；熱處理采用固溶再經脫敏處理，可以獲得滿意的耐應力腐蝕性能。而單一冷軋工藝生產的管材，耐應力腐蝕性能最差。這些試驗結果，對于國內00Cr30Ni60Fel0 合金管材的生產工藝而言具有參考價值。

  5. Inconel 690 合金在高溫下的抗氧化和抗硫化性能分(fen)別(bie)見圖 3-3-68 和 圖 3-3-69 及表 3-3-36。

三(san)、力學性能

  表 3-3-37 和 表 3-3-38 列(lie)入了(le)  Inconel 690 合金的(de)室溫(wen)和中溫(wen)長(chang)期時(shi)效的(de)性能。

  由(you)于 Inconel 690 合(he)金組織穩定且經長期中溫(wen)時效也(ye)無(wu)脆性相析出。因此，該合(he)金在(zai)中溫(wen)長期使(shi)用(yong)時也(ye)不會有任何催化傾向。表(biao) 3-3-38 系(xi)實驗室試驗結(jie)果。

  此合金的(de)室溫力學性能(neng)受(shou)熱(re)處(chu)理的(de)影響極大(da)。圖3-3-70 中的(de)結果指出，固溶   處(chu)理溫度提(ti)高，合金的(de)強度下降，塑性增加。

  圖(tu)3-3-71系00Cr30Ni60Fe10合(he)金(jin)的高溫瞬(shun)時力學性(xing)能，由(you)圖(tu)可知，溫度(du)(du)高于40℃,此(ci)合(he)金(jin)的抗拉強度(du)(du)迅速降低，伸長率明顯下降。

  圖3-3-72和圖3-3-73是00Cr30Ni60Fe10合金的高溫持久和蠕變性能(neng)。

四、冷、熱加工性能

（00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金的熱(re)加工一般在1040~1230℃進行，最(zui)低(di)的熱(re)變形(xing)溫(wen)度不低(di)于870℃。

 此合(he)金(jin)的冷加(jia)工(gong)成(cheng)型性(xing)與前述0Cr15Ni75Fe合(he)金(jin)相似。圖3-3-74系00Cr30Ni60Fe10合(he)金(jin)的冷加(jia)工(gong)硬化(hua)行為(wei)與其(qi)他材(cai)料(liao)相比較的結(jie)果。

五、焊接性能

  00Cr30Ni60Fe10合金的焊接性能良好。它可采用1Cr15Ni65Mn7Nb2 焊條和1Cr20Ni67Mn3Nb2 焊絲進行氣體保護焊接。當00Cr30Ni60Fe10 用于HNO₃+HF酸中時，則需要選用1Cr21Ni65Mn9Nb4 焊條和1Cr21Ni65Mn9Nb4 焊絲進行焊接。焊接規范與焊接其他高鎳合金基本相同。

六、熱處理(li)工藝

  若在(zai)固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理態使用，00Cr30Ni60Fe10合金(jin)的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝為1000~1100℃加熱保溫后快(kuai)冷。供(gong)壓水核(he)反(fan)應堆(dui)蒸發器傳熱管使用的(de)(de)(de)(de)00Cr30Ni60Fe10 合金(jin)則根據(ju)前述0Cr15Ni75Fe(Inconel 600)的(de)(de)(de)(de)經驗，需采用固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理＋脫(tuo)敏(min)處(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝。脫(tuo)敏(min)處(chu)(chu)(chu)理溫度為～720℃+5~15h時效(xiao)后冷卻，00Cr30Ni60Fe10合金(jin)管材彎(wan)成U型管后對于小R的(de)(de)(de)(de)U型管尚需進行消除應力熱處(chu)(chu)(chu)理。

七、物理(li)性(xing)能

  00Cr30Ni60Fe10合金的物理性能(neng)見表3-3-39。

八、應用

  20世紀80年代，0Cr30Ni60Fe10合金(jin)開始(shi)制造蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器，1991年，法(fa)國(guo)采(cai)用(yong)(yong)此(ci)合金(jin)的(de)大壓(ya)(ya)水堆(dui)核(he)電站（1450MW)的(de)四臺蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器投入了商業運行(xing)(xing)。雖然在(zai)模擬蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器工(gong)況下，國(guo)內外(wai)對(dui)此(ci)合金(jin)性能的(de)評估仍在(zai)進(jin)行(xing)(xing)，但(dan)總(zong)的(de)來(lai)說，已投人運行(xing)(xing)的(de)00Cr30Ni60Fe10 合金(jin)制蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器的(de)運行(xing)(xing)情況良好。我國(guo)自法(fa)國(guo)引進(jin)的(de)大亞灣和嶺澳核(he)電站的(de)蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器的(de)傳(chuan)熱(re)管(guan)(guan)均為00Cr30Ni60Fe10 合金(jin)管(guan)(guan)材制造。目前 00Cr30Ni60Fe10合金(jin)已擴大用(yong)(yong)于制造壓(ya)(ya)水堆(dui)壓(ya)(ya)力容(rong)器的(de)穿(chuan)透件和控制棒驅動(dong)機(ji)構的(de)零(ling)部件代替0Cr18Ni10、0Cr18Ni10Ti和0Cr15Ni75Fe.國(guo)外(wai)已開始(shi)用(yong)(yong)00Cr30Ni60Fe10合金(jin)全面代替壓(ya)(ya)水堆(dui)原用(yong)(yong)的(de)0Cr15Ni75Fe，俄(e)羅(luo)斯雖然仍然采(cai)用(yong)(yong)價(jia)廉的(de)0Cr18Ni10Ti不銹鋼做臥式蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器的(de)傳(chuan)熱(re)管(guan)(guan)，但(dan)要(yao)防止水質(zhi)超標，或蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器在(zai)沿(yan)海海洋(yang)大氣中維護不當(dang)，否則其傳(chuan)熱(re)管(guan)(guan)易產生應力腐蝕破壞的(de)危險。