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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)鎳鉻鉬系(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)(de)一種較新牌(pai)號(hao)，并于(yu)1993年(nian)問世。此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)在(zai)Hastelloy C-276基(ji)礎上(shang)，僅提高鉻量到(dao)～21%,降低鐵量到(dao)≤2%,使(shi)此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總(zong)量高達41%,系(xi)此(ci)(ci)(ci)類合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中最高的(de)(de)(de)。在(zai)一些介質中，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性一般(ban)優于(yu)前述的(de)(de)(de)幾種Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但(dan)由于(yu)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總(zong)量高，因此(ci)(ci)(ci)即(ji)使(shi)此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵量≤1%,合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱穩定性仍(reng)會受到(dao)一定影響。為(wei)此(ci)(ci)(ci)，為(wei)了(le)防止此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)固溶態基(ji)體上(shang)仍(reng)會有(you)金(jin)(jin)屬(shu)間相等的(de)(de)(de)存在(zai)，此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶處(chu)理溫度需(xu)高達～1200℃且需(xu)快速(su)冷卻(que)。

一、化學成分和組織特點

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

  此合金固溶處理態(tai)系呈面心(xin)立方(fang)的單一奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)，但經熱成型(xing)和焊態(tai)則在基體(ti)上會有(you)μ相(xiang)等金屬間相(xiang)和少量碳化物析出。圖3-5-38所(suo)示照片為合金元素成與 686合金 相(xiang)近的 622合金經掃描電鏡(jing)觀察所(suo)獲得(de)的μ相(xiang)照片。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系此合(he)(he)金(jin)在(zai)硫酸、氯化氫中(zhong)的(de)(de)等腐蝕(shi)(shi)圖并與其(qi)他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)比(bi)較(jiao)；圖3-5-41則(ze)系此合(he)(he)金(jin)在(zai)幾種還原(yuan)性(xing)(xing)酸中(zhong)的(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)、59合(he)(he)金(jin)的(de)(de)比(bi)較(jiao)。可以明(ming)顯看出，在(zai)所試驗的(de)(de)諸多介質(zhi)條(tiao)件下(xia)，686合(he)(he)金(jin)具有(you)最(zui)佳的(de)(de)耐全(quan)面(mian)(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。

  2. 局(ju)部腐蝕

    ①. 晶間腐蝕 

     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。

     進一步研究表明，降低686合金(jin)的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定化元素Ti(控制Ti/C比(bi)），可(ke)顯著(zhu)降低686合金(jin)的晶間腐蝕敏感性。圖3-5-43系采(cai)取降碳、降鐵(tie)、加鈦，控制Ti/C后的合金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐蝕試驗結果(guo)。顯然，采(cai)取此措施后，抑制了(le)碳化物等的有害作用，敏化態耐蝕性獲得(de)顯著(zhu)提高。

    ②. 點腐蝕和縫(feng)隙腐蝕 

     表(biao)(biao)3-5-57和表(biao)(biao)3-5-58列出了 686合(he)金的耐點(dian)(dian)蝕性(xing)(xing)和耐縫隙(xi)(xi)腐蝕性(xing)(xing)能。可以看出，在所(suo)試驗條(tiao)件下，686合(he)金的耐點(dian)(dian)蝕性(xing)(xing)（腐蝕速(su)率(lv)和臨界點(dian)(dian)蝕溫(wen)度）優于C-276合(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙(xi)(xi)腐蝕性(xing)(xing)能（臨界縫隙(xi)(xi)腐蝕溫(wen)度）在Green Death溶(rong)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686合(he)金堆焊層在苛(ke)刻的(de)氧化(hua)性(xing)氯化(hua)物(wu)溶液中(zhong)的(de)臨界點(dian)蝕電(dian)位并(bing)與C-276和(he)C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合(he)金對比的(de)結果，可以看出(chu)，686合(he)金的(de)堆焊層耐(nai)點(dian)蝕性(xing)良(liang)好，在同樣(yang)采用MIG焊時，686合(he)金的(de)堆焊層的(de)耐(nai)點(dian)蝕性(xing)也優于C-276、C-22和(he)622合(he)金。

三、力學性(xing)能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫(wen)力學(xue)性能(neng)見(jian)(jian)表3-5-60。高(gao)(gao)溫(wen)力學(xue)性能(neng)見(jian)(jian)圖(tu)3-5-45。從圖(tu)3-5-45可看(kan)出686合金的高(gao)(gao)溫(wen)試驗數據和(he)美國機械工程學(xue)會(hui)鍋爐和(he)壓(ya)力容器委(wei)員會(hui)所給出的允許(xu)設計應力值。

    不同溫度時效(xiao)100小(xiao)時對00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)(jin)室溫和低溫沖擊吸(xi)收功的(de)(de)影響(xiang)見表3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)(jin)的(de)(de)疲勞曲線。

四(si)、冷熱(re)加工(gong)及成型性能

  冷加工對合金(jin)(jin)室溫力學性能的(de)(de)(de)影響見圖(tu)3-5-47，可(ke)以看(kan)出，隨冷加工變形量的(de)(de)(de)增(zeng)加，686合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)強度(du)提高，伸長(chang)率下降。此合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱(re)加工和熱(re)成型性可(ke)參考前述鎳鉻鉬合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)資料。

五、焊接(jie)性能

  686合金(jin)的焊(han)接(jie)性(xing)能良好，可(ke)按Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)的焊(han)接(jie)工(gong)藝進行焊(han)接(jie)，填充金(jin)屬使用與686的同(tong)材(cai)合金(jin)，焊(han)后(hou)可(ke)獲(huo)得優良的耐腐蝕性(xing)能。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理(li)性能(neng)見表(biao)3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金主(zhu)要用(yong)(yong)于海水(shui)、醋酸(suan)(suan)、氯(lv)化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷酸(suan)(suan)和(he)采用(yong)(yong)混酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)洗液(ye)等介質(zhi)中(zhong)。特(te)別是(shi)在(zai)含有大量氯(lv)離子又有氧化(hua)劑(ji)的溶液(ye)中(zhong)大為適用(yong)(yong)。此(ci)合(he)金可制作容器、管(guan)線、泵、閥、板式換熱器、二氧化(hua)碳(tan)冷卻塔等的設備和(he)構件(jian)。