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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)(xi)鎳鉻(ge)鉬系(xi)(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)一(yi)種(zhong)較新(xin)牌號，并于1993年問世(shi)。此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)(xi)在(zai)Hastelloy C-276基礎上(shang)，僅提(ti)高(gao)鉻(ge)量到(dao)～21%,降(jiang)低(di)鐵量到(dao)≤2%,使此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)Cr+Mo+W總量高(gao)達41%,系(xi)(xi)此(ci)(ci)類(lei)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中最高(gao)的(de)。在(zai)一(yi)些(xie)介質中，686合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性一(yi)般優于前(qian)述的(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但由(you)于合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量高(gao)，因此(ci)(ci)即使此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵量≤1%,合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)熱(re)穩定性仍會(hui)受到(dao)一(yi)定影響。為此(ci)(ci)，為了防(fang)止(zhi)此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)固(gu)溶(rong)態基體(ti)上(shang)仍會(hui)有金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)相等(deng)的(de)存(cun)在(zai)，此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)固(gu)溶(rong)處理(li)溫度(du)需高(gao)達～1200℃且(qie)需快(kuai)速冷卻。

一(yi)、化學成分和組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學成分(fen)見表 。

  此(ci)合金(jin)固溶處(chu)理(li)態系呈面心(xin)立方的單(dan)一奧氏(shi)體組(zu)織，但經熱成型和(he)焊態則(ze)在基體上會有μ相(xiang)等金(jin)屬間相(xiang)和(he)少(shao)量碳(tan)化物(wu)析出。圖(tu)3-5-38所示照片為合金(jin)元素成與 686合金(jin) 相(xiang)近的 622合金(jin)經掃描(miao)電鏡觀察所獲得的μ相(xiang)照片。

二、耐(nai)腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性見圖3-5-39和圖3-5-40,系(xi)此合(he)(he)(he)金(jin)在硫酸(suan)、氯(lv)化氫(qing)中(zhong)的(de)等腐(fu)(fu)蝕(shi)圖并與(yu)其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性比較；圖3-5-41則系(xi)此合(he)(he)(he)金(jin)在幾種(zhong)還原(yuan)性酸(suan)中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性并與(yu)C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)(he)金(jin)、59合(he)(he)(he)金(jin)的(de)比較。可以(yi)明顯看出，在所試驗的(de)諸多介質條件下(xia)，686合(he)(he)(he)金(jin)具有最佳的(de)耐(nai)(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性。

  2. 局部腐蝕

    ①. 晶(jing)間腐蝕 

     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(jin)一步研究表明(ming)，降(jiang)(jiang)低(di)686合(he)金(jin)的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入穩(wen)定化(hua)元素Ti(控(kong)制Ti/C比(bi)），可(ke)顯(xian)(xian)著(zhu)降(jiang)(jiang)低(di)686合(he)金(jin)的晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)。圖3-5-43系采取(qu)降(jiang)(jiang)碳(tan)(tan)、降(jiang)(jiang)鐵、加(jia)鈦，控(kong)制Ti/C后(hou)的合(he)金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐(fu)蝕(shi)試驗結果。顯(xian)(xian)然，采取(qu)此措(cuo)施后(hou)，抑制了碳(tan)(tan)化(hua)物等的有害作(zuo)用，敏化(hua)態耐(nai)蝕(shi)性(xing)獲得顯(xian)(xian)著(zhu)提(ti)高。

    ②. 點腐(fu)蝕和縫隙腐(fu)蝕 

     表3-5-57和表3-5-58列(lie)出了 686合(he)(he)金的耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)和耐(nai)(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。可(ke)以(yi)看出，在(zai)所試(shi)驗條件下，686合(he)(he)金的耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)（腐(fu)蝕(shi)速率(lv)和臨界(jie)點(dian)蝕(shi)溫度）優(you)于C-276合(he)(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)能（臨界(jie)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)溫度）在(zai)Green Death溶液(ye)中既優(you)于C-276,又(you)優(you)于00Cr22Ni60Mo13W3合(he)(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686合金(jin)(jin)堆(dui)焊層(ceng)在苛刻(ke)的(de)(de)氧(yang)化(hua)性(xing)氯(lv)化(hua)物溶液中的(de)(de)臨界點蝕電(dian)位并(bing)與C-276和(he)C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合金(jin)(jin)對比的(de)(de)結果，可以看(kan)出(chu)，686合金(jin)(jin)的(de)(de)堆(dui)焊層(ceng)耐(nai)(nai)點蝕性(xing)良好，在同樣采(cai)用MIG焊時，686合金(jin)(jin)的(de)(de)堆(dui)焊層(ceng)的(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕性(xing)也優(you)于C-276、C-22和(he)622合金(jin)(jin)。

三、力(li)學(xue)性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫(wen)力(li)學性(xing)能見表3-5-60。高(gao)溫(wen)力(li)學性(xing)能見圖(tu)3-5-45。從(cong)圖(tu)3-5-45可看出(chu)686合金的高(gao)溫(wen)試驗數據和美國機械工程學會鍋爐和壓(ya)力(li)容器委員會所給出(chu)的允許(xu)設計應力(li)值。

    不同溫度時(shi)效(xiao)100小時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金室溫和低溫沖擊吸收功的影(ying)響見(jian)表3-5-61。圖(tu)3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金的疲勞(lao)曲線。

四、冷熱加工及成(cheng)型性能

  冷加工對合(he)金(jin)(jin)室(shi)溫力(li)學性能的影(ying)響見圖3-5-47，可(ke)以(yi)看出(chu)，隨冷加工變形量的增加，686合(he)金(jin)(jin)的強度提高(gao)，伸(shen)長率下(xia)降(jiang)。此(ci)合(he)金(jin)(jin)的熱加工和熱成(cheng)型(xing)性可(ke)參考前述鎳鉻鉬合(he)金(jin)(jin)的資料。

五、焊接性能

  686合金(jin)(jin)的(de)焊接性能良(liang)好，可按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)(jin)的(de)焊接工藝進行焊接，填(tian)充金(jin)(jin)屬使用與(yu)686的(de)同材合金(jin)(jin)，焊后可獲得優良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕性能。

六、物理性能

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

七、應(ying)用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金主(zhu)要用于海水、醋(cu)酸(suan)、氯化氫(qing)、氟化氫(qing)、濕法磷酸(suan)和采用混酸(suan)的酸(suan)洗(xi)液等(deng)介質中(zhong)(zhong)。特別是(shi)在含有大量氯離子又有氧(yang)化劑的溶(rong)液中(zhong)(zhong)大為適用。此合(he)金可(ke)制(zhi)作容器、管線、泵、閥(fa)、板式換熱器、二氧(yang)化碳冷卻(que)塔等(deng)的設(she)備(bei)和構件。