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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳(nie)鉻鉬系合(he)(he)金(jin)中(zhong)的(de)一種較新牌號，并于1993年問世。此合(he)(he)金(jin)系在Hastelloy C-276基礎上，僅提高(gao)鉻量到(dao)～21%,降低鐵(tie)量到(dao)≤2%,使此合(he)(he)金(jin)的(de)Cr+Mo+W總(zong)量高(gao)達41%,系此類合(he)(he)金(jin)中(zhong)最高(gao)的(de)。在一些介質中(zhong)，686合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕(shi)性(xing)一般優于前述的(de)幾種Ni-Cr-Mo系合(he)(he)金(jin)。但由(you)于合(he)(he)金(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總(zong)量高(gao)，因(yin)此即使此合(he)(he)金(jin)含(han)鐵(tie)量≤1%,合(he)(he)金(jin)的(de)熱穩定性(xing)仍(reng)會受到(dao)一定影響。為此，為了防(fang)止此合(he)(he)金(jin)固溶態基體上仍(reng)會有金(jin)屬間(jian)相等的(de)存在，此合(he)(he)金(jin)的(de)固溶處理溫(wen)度需高(gao)達～1200℃且(qie)需快(kuai)速冷卻。

一、化學成分(fen)和組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學成(cheng)分見(jian)表 。

  此合(he)金固(gu)溶處理態系呈面心立方(fang)的(de)單一奧(ao)氏體(ti)組織，但經熱(re)成型和焊態則在基(ji)體(ti)上會有μ相(xiang)(xiang)等金屬間相(xiang)(xiang)和少量碳化物析(xi)出。圖(tu)3-5-38所示照片為合(he)金元素(su)成與 686合(he)金 相(xiang)(xiang)近的(de) 622合(he)金經掃(sao)描電鏡觀察所獲得的(de)μ相(xiang)(xiang)照片。

二、耐腐蝕(shi)性能

  1. 全(quan)面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐全面(mian)腐蝕性(xing)(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)在硫酸、氯(lv)化(hua)氫中的(de)(de)(de)等(deng)腐蝕圖并(bing)(bing)與(yu)其他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)比較；圖3-5-41則系此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)在幾(ji)種還原性(xing)(xing)酸中的(de)(de)(de)耐全面(mian)腐蝕性(xing)(xing)并(bing)(bing)與(yu)C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)(he)金(jin)、59合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)比較。可以明顯看出，在所(suo)試驗的(de)(de)(de)諸多介質條件下，686合(he)(he)(he)金(jin)具有最佳的(de)(de)(de)耐全面(mian)腐蝕性(xing)(xing)。

  2. 局部腐蝕

    ①. 晶(jing)間腐(fu)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。

     進一(yi)步研究表明，降低686合(he)金(jin)的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定(ding)化元素(su)Ti(控(kong)制(zhi)(zhi)Ti/C比），可(ke)顯著降低686合(he)金(jin)的(de)(de)晶間腐蝕(shi)(shi)敏感(gan)性。圖3-5-43系采取降碳、降鐵、加鈦，控(kong)制(zhi)(zhi)Ti/C后(hou)的(de)(de)合(he)金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)結(jie)果(guo)。顯然(ran)，采取此措施后(hou)，抑制(zhi)(zhi)了(le)碳化物等的(de)(de)有害(hai)作用，敏化態耐蝕(shi)(shi)性獲得顯著提高。

    ②. 點(dian)腐蝕和縫隙腐蝕 

     表(biao)3-5-57和(he)表(biao)3-5-58列出(chu)了(le) 686合(he)(he)(he)金(jin)的耐點蝕(shi)(shi)性(xing)和(he)耐縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)能。可以看出(chu)，在所試驗條件下，686合(he)(he)(he)金(jin)的耐點蝕(shi)(shi)性(xing)（腐蝕(shi)(shi)速率和(he)臨(lin)(lin)界點蝕(shi)(shi)溫(wen)度）優(you)于(yu)C-276合(he)(he)(he)金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)能（臨(lin)(lin)界縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)溫(wen)度）在Green Death溶液中既優(you)于(yu)C-276,又優(you)于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合(he)(he)(he)金(jin)。

     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)堆(dui)焊(han)層在(zai)苛刻的(de)氧化(hua)性(xing)氯(lv)化(hua)物溶液中的(de)臨界點蝕電(dian)位(wei)并(bing)與C-276和(he)C-22、622三種鎳鉻鉬(mu)（鎢）合金(jin)對比(bi)的(de)結果(guo)，可以(yi)看出，686合金(jin)的(de)堆(dui)焊(han)層耐點蝕性(xing)良好，在(zai)同樣采用MIG焊(han)時，686合金(jin)的(de)堆(dui)焊(han)層的(de)耐點蝕性(xing)也(ye)優于C-276、C-22和(he)622合金(jin)。

三、力(li)學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的室溫力(li)(li)學性(xing)能見表(biao)3-5-60。高溫力(li)(li)學性(xing)能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看出(chu)686合(he)金的高溫試驗數(shu)據(ju)和(he)美國機械(xie)工程學會鍋爐和(he)壓力(li)(li)容器委員會所給(gei)出(chu)的允許設計(ji)應力(li)(li)值。

    不(bu)同溫(wen)(wen)度時效100小(xiao)時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫(wen)(wen)和低溫(wen)(wen)沖擊吸收(shou)功的影響見表3-5-61。圖(tu)3-5-46系退火(huo)態00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲(qu)線。

四、冷熱加工及(ji)成(cheng)型性能(neng)

  冷加工對合(he)金(jin)室溫(wen)力學性能的(de)影響(xiang)見圖3-5-47，可以看出，隨冷加工變形量的(de)增加，686合(he)金(jin)的(de)強度提高(gao)，伸長率下降。此合(he)金(jin)的(de)熱加工和熱成型性可參(can)考前述鎳(nie)鉻鉬合(he)金(jin)的(de)資料。

五、焊接性能(neng)

  686合金的(de)焊(han)(han)接(jie)性能(neng)(neng)良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金的(de)焊(han)(han)接(jie)工藝進行焊(han)(han)接(jie)，填充金屬使(shi)用與686的(de)同材(cai)合金，焊(han)(han)后可獲得(de)優良的(de)耐腐蝕性能(neng)(neng)。

六、物理性(xing)能

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

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金主要用于海水、醋酸(suan)、氯化(hua)氫(qing)、氟化(hua)氫(qing)、濕法磷(lin)酸(suan)和采用混酸(suan)的(de)酸(suan)洗(xi)液等介(jie)質(zhi)中。特別(bie)是(shi)在含有大量(liang)氯離(li)子又有氧化(hua)劑的(de)溶(rong)液中大為(wei)適用。此合(he)金可(ke)制作容(rong)器、管線、泵(beng)、閥(fa)、板(ban)式(shi)換熱器、二氧化(hua)碳(tan)冷卻塔等的(de)設(she)備和構件。