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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)(xi)鎳鉻鉬系(xi)(xi)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)較新牌號，并于(yu)1993年問世。此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)系(xi)(xi)在(zai)Hastelloy C-276基礎上(shang)，僅提高(gao)(gao)鉻量到～21%,降(jiang)低(di)鐵(tie)量到≤2%,使(shi)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量高(gao)(gao)達41%,系(xi)(xi)此(ci)(ci)類合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。在(zai)一(yi)些介質中(zhong)(zhong)，686合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性一(yi)般優于(yu)前(qian)述的(de)(de)(de)幾種(zhong)(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)(xi)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)。但由于(yu)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)Cr+Mo+W總量高(gao)(gao)，因(yin)此(ci)(ci)即使(shi)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)含鐵(tie)量≤1%,合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)定性仍(reng)會(hui)受(shou)到一(yi)定影響。為此(ci)(ci)，為了防止(zhi)此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)固(gu)溶態基體上(shang)仍(reng)會(hui)有金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)存在(zai)，此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)固(gu)溶處理溫度需高(gao)(gao)達～1200℃且(qie)需快速冷(leng)卻。

一、化學成分和(he)組(zu)織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)化學成分見表 。

  此合(he)金(jin)固溶處理(li)態系呈面心立方的單(dan)一奧氏體組(zu)織(zhi)，但經熱成型和(he)焊態則(ze)在基體上會有μ相等金(jin)屬間相和(he)少量碳化(hua)物(wu)析(xi)出。圖3-5-38所(suo)示照片為合(he)金(jin)元素成與 686合(he)金(jin) 相近的 622合(he)金(jin)經掃(sao)描電(dian)鏡觀察所(suo)獲得(de)的μ相照片。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的(de)(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系(xi)此合(he)金在(zai)硫(liu)酸、氯化(hua)氫中的(de)(de)等腐(fu)(fu)蝕圖并與其他(ta)Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)金的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)比(bi)較；圖3-5-41則(ze)系(xi)此合(he)金在(zai)幾種還原性(xing)(xing)酸中的(de)(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合(he)金、59合(he)金的(de)(de)比(bi)較。可以明顯看出，在(zai)所試驗的(de)(de)諸多介質條(tiao)件下(xia)，686合(he)金具(ju)有(you)最佳的(de)(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)。

  2. 局部腐蝕

    ①. 晶(jing)間腐蝕(shi) 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究表明(ming)，降(jiang)(jiang)(jiang)低686合(he)金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入穩定(ding)化(hua)(hua)元素(su)Ti(控制Ti/C比），可(ke)顯(xian)著(zhu)降(jiang)(jiang)(jiang)低686合(he)金的晶間腐(fu)蝕(shi)敏(min)(min)感性。圖3-5-43系(xi)采取(qu)(qu)降(jiang)(jiang)(jiang)碳、降(jiang)(jiang)(jiang)鐵(tie)、加(jia)鈦，控制Ti/C后(hou)(hou)的合(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)結(jie)果。顯(xian)然，采取(qu)(qu)此措施后(hou)(hou)，抑制了碳化(hua)(hua)物等(deng)的有害(hai)作(zuo)用，敏(min)(min)化(hua)(hua)態耐蝕(shi)性獲得(de)顯(xian)著(zhu)提高。

    ②. 點腐蝕和(he)縫隙腐蝕 

     表(biao)3-5-57和表(biao)3-5-58列出了(le) 686合(he)金的耐點(dian)蝕(shi)(shi)性和耐縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能。可以看出，在所試驗條件下，686合(he)金的耐點(dian)蝕(shi)(shi)性（腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率和臨(lin)界點(dian)蝕(shi)(shi)溫度(du)）優于C-276合(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能（臨(lin)界縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)溫度(du)）在Green Death溶液中既優于C-276,又優于00Cr22Ni60Mo13W3合(he)金。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表3-5-59系(xi)686合(he)金(jin)(jin)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)在苛刻的(de)氧化(hua)性氯(lv)化(hua)物溶液中的(de)臨(lin)界點(dian)蝕電位并與C-276和(he)(he)C-22、622三種鎳鉻(ge)鉬(mu)（鎢）合(he)金(jin)(jin)對(dui)比的(de)結果，可以看出(chu)，686合(he)金(jin)(jin)的(de)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)耐(nai)(nai)點(dian)蝕性良好，在同樣采用MIG焊(han)(han)時，686合(he)金(jin)(jin)的(de)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)的(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕性也優于C-276、C-22和(he)(he)622合(he)金(jin)(jin)。

三、力(li)學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的(de)室溫力(li)學性能(neng)見(jian)表(biao)3-5-60。高(gao)溫力(li)學性能(neng)見(jian)圖3-5-45。從圖3-5-45可(ke)看出(chu)686合(he)金的(de)高(gao)溫試驗數據(ju)和美(mei)國機械工程(cheng)學會(hui)鍋爐和壓(ya)力(li)容器委員會(hui)所給出(chu)的(de)允許設(she)計應力(li)值。

    不同溫度時(shi)效100小時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金室溫和低(di)溫沖擊吸收功的影(ying)響見表(biao)3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金的疲勞曲(qu)線。

四、冷熱(re)加工(gong)及(ji)成(cheng)型性能

  冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)對合金室溫力學性能的影(ying)響見(jian)圖3-5-47，可以看(kan)出，隨冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)量的增加(jia)(jia)，686合金的強度提高，伸長率下降。此合金的熱(re)加(jia)(jia)工(gong)和熱(re)成型性可參考前述(shu)鎳(nie)鉻鉬合金的資料。

五、焊接性(xing)能

  686合(he)金的焊(han)(han)接性能良(liang)好(hao)，可按Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金的焊(han)(han)接工(gong)藝(yi)進行焊(han)(han)接，填(tian)充金屬使用(yong)與686的同材合(he)金，焊(han)(han)后可獲得優良(liang)的耐(nai)腐蝕性能。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性能見表3-5-62。

七、應(ying)用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金主(zhu)要用于(yu)海水、醋酸(suan)、氯化(hua)(hua)氫(qing)(qing)、氟(fu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)、濕法磷酸(suan)和采用混酸(suan)的酸(suan)洗液(ye)等介質中。特別是在含有大(da)(da)量(liang)氯離(li)子(zi)又有氧化(hua)(hua)劑(ji)的溶液(ye)中大(da)(da)為(wei)適用。此合(he)金可制作容器、管線(xian)、泵、閥、板(ban)式換熱器、二氧化(hua)(hua)碳冷卻塔等的設備和構件。