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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金也系(xi)鎳鉻(ge)鉬系(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)(de)一種(zhong)較新牌號，并于(yu)1993年問世。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)系(xi)在(zai)Hastelloy C-276基(ji)礎上，僅(jin)提高(gao)(gao)鉻(ge)量(liang)到～21%,降低(di)鐵(tie)量(liang)到≤2%,使此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)高(gao)(gao)達41%,系(xi)此(ci)類(lei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。在(zai)一些介質中(zhong)，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)一般(ban)優于(yu)前述的(de)(de)(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。但(dan)由于(yu)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總量(liang)高(gao)(gao)，因此(ci)即使此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)含鐵(tie)量(liang)≤1%,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)穩定(ding)性(xing)仍(reng)(reng)會(hui)受到一定(ding)影響。為此(ci)，為了防止(zhi)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)固溶態基(ji)體上仍(reng)(reng)會(hui)有金(jin)(jin)(jin)屬間相等的(de)(de)(de)存在(zai)，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶處理溫度需高(gao)(gao)達～1200℃且需快速(su)冷卻。

一、化學(xue)成分和組織特(te)點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學成(cheng)分見表(biao) 。

  此合金(jin)固溶處理態系呈面(mian)心立方的(de)單一(yi)奧氏體(ti)組織(zhi)，但經熱成(cheng)型(xing)和(he)焊態則在(zai)基體(ti)上(shang)會有μ相(xiang)等金(jin)屬間(jian)相(xiang)和(he)少量碳化(hua)物析(xi)出。圖3-5-38所(suo)示照片(pian)為合金(jin)元素成(cheng)與 686合金(jin) 相(xiang)近(jin)的(de) 622合金(jin)經掃描電鏡觀察(cha)所(suo)獲得的(de)μ相(xiang)照片(pian)。

二、耐腐(fu)蝕(shi)性能

  1. 全面腐(fu)蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性見(jian)圖(tu)3-5-39和圖(tu)3-5-40,系(xi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在硫酸、氯化氫中的(de)(de)(de)等腐(fu)蝕(shi)(shi)圖(tu)并與其他(ta)Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性比(bi)較(jiao)；圖(tu)3-5-41則系(xi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在幾種還原性酸中的(de)(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性并與C-4、C-276、C-22、622合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、59合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)比(bi)較(jiao)。可(ke)以(yi)明顯看(kan)出(chu)，在所試驗的(de)(de)(de)諸多介質條件(jian)下，686合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)具有最佳的(de)(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性。

  2. 局部腐(fu)蝕

    ①. 晶間(jian)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，降(jiang)低686合(he)金(jin)的C≤0.008%,Fe<0.5%,并(bing)加(jia)入穩定化(hua)元(yuan)素Ti(控(kong)制Ti/C比），可顯著(zhu)降(jiang)低686合(he)金(jin)的晶間腐蝕敏(min)感性。圖3-5-43系采(cai)取(qu)降(jiang)碳、降(jiang)鐵、加(jia)鈦(tai)，控(kong)制Ti/C后(hou)(hou)的合(he)金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐蝕試驗結果。顯然，采(cai)取(qu)此措施后(hou)(hou)，抑制了(le)碳化(hua)物(wu)等(deng)的有害作用，敏(min)化(hua)態耐蝕性獲得顯著(zhu)提高。

    ②. 點腐(fu)蝕(shi)和縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi) 

     表(biao)3-5-57和(he)(he)表(biao)3-5-58列(lie)出(chu)了 686合金(jin)(jin)的耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)和(he)(he)耐縫隙腐蝕(shi)性(xing)能。可以看出(chu)，在所試驗條件下，686合金(jin)(jin)的耐點(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)（腐蝕(shi)速率和(he)(he)臨界點(dian)(dian)蝕(shi)溫(wen)度）優于(yu)C-276合金(jin)(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙腐蝕(shi)性(xing)能（臨界縫隙腐蝕(shi)溫(wen)度）在Green Death溶液中既優于(yu)C-276,又(you)優于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合金(jin)(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(biao)3-5-59系(xi)686合金(jin)堆(dui)(dui)焊層在苛刻(ke)的(de)氧化(hua)性氯(lv)化(hua)物溶液中的(de)臨界點(dian)蝕電位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢(wu)）合金(jin)對比的(de)結果，可以看(kan)出，686合金(jin)的(de)堆(dui)(dui)焊層耐點(dian)蝕性良(liang)好，在同樣采用MIG焊時，686合金(jin)的(de)堆(dui)(dui)焊層的(de)耐點(dian)蝕性也優(you)于C-276、C-22和622合金(jin)。

三、力學性能(neng)

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金的(de)室溫(wen)力(li)學性能見表3-5-60。高(gao)溫(wen)力(li)學性能見圖(tu)3-5-45。從圖(tu)3-5-45可(ke)看出686合(he)(he)金的(de)高(gao)溫(wen)試驗數據和(he)美國(guo)機(ji)械工程學會(hui)鍋爐和(he)壓力(li)容器(qi)委員會(hui)所給出的(de)允許設計應力(li)值。

    不同溫(wen)度時(shi)(shi)效(xiao)100小時(shi)(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫(wen)和低溫(wen)沖(chong)擊吸收功的(de)影響見表3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的(de)疲勞曲(qu)線。

四(si)、冷熱加工(gong)及成型(xing)性能

  冷加(jia)(jia)工對合(he)金室溫力學性能的影(ying)響見圖(tu)3-5-47，可以看出，隨冷加(jia)(jia)工變形量的增加(jia)(jia)，686合(he)金的強(qiang)度提(ti)高，伸長率下降。此合(he)金的熱(re)加(jia)(jia)工和熱(re)成(cheng)型(xing)性可參考前述(shu)鎳鉻鉬合(he)金的資料(liao)。

五、焊接(jie)性能

  686合(he)金(jin)的(de)焊(han)接性能良好，可(ke)按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)的(de)焊(han)接工藝進行焊(han)接，填充金(jin)屬使(shi)用(yong)與686的(de)同材合(he)金(jin)，焊(han)后可(ke)獲得優良的(de)耐腐蝕性能。

六、物理性能

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

七、應(ying)用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)主(zhu)要用于海水、醋酸、氯(lv)化氫(qing)(qing)、氟(fu)化氫(qing)(qing)、濕法磷酸和采用混酸的酸洗液(ye)等(deng)介質中(zhong)。特別是在含有大量氯(lv)離子(zi)又(you)有氧化劑的溶液(ye)中(zhong)大為適用。此合(he)金(jin)可制作(zuo)容(rong)器、管線、泵、閥、板式換熱器、二氧化碳冷卻塔(ta)等(deng)的設備和構件(jian)。