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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一(yi)種既耐(nai)蝕，又抗高溫(wen)氧化，且具有較好熱強性的鎳基合金(jin)。

一、化學成分和組(zu)織特(te)點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的化學成分見表(biao)(biao)3-3-1。從表(biao)(biao)中(zhong)可知，合金(jin)中(zhong)鉻含(han)量較高，因而在氧化性(xing)(xing)(xing)酸介質(zhi)中(zhong)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)較好；合金(jin)在含(han)較高鉻量的同(tong)時，還含(han)有(you)鋁，因而，此(ci)合金(jin)的抗(kang)氧化性(xing)(xing)(xing)、抗(kang)硫化性(xing)(xing)(xing)能也較佳。此(ci)合金(jin)固溶態具(ju)有(you)穩定的奧氏體組織，同(tong)時在基體上(shang)還有(you)彌(mi)散(san)的少量碳化物和氮化物。此(ci)合金(jin)中(zhong)完(wan)全(quan)不(bu)存(cun)在脆(cui)性(xing)(xing)(xing)金(jin)屬(shu)間相，例如σ相。

二、耐腐蝕(shi)性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金耐高溫腐蝕，特別是抗高溫氧化的性能優異，最高使用溫度可達1260℃，在一些酸、堿等介質中，例如硝酸、NaOH、稀H₃PO₄中也具有良好的耐蝕性。

  1. 抗氧(yang)化性

  圖 3-3-30、圖 3-3-31 和 圖 3-3-33 系(xi)(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合(he)金(jin)高(gao)(gao)溫抗氧(yang)化(hua)性能的比較結果(guo)，由圖可以看出，即使(shi)加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有(you)良好(hao)的抗氧(yang)化(hua)性。這主要是此合(he)金(jin)表面在(zai)高(gao)(gao)溫下能夠形(xing)成(cheng)非常致密且黏附性好(hao)的氧(yang)化(hua)膜(mo)。圖3-3-32系(xi)(xi)國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所(suo)進行(xing)的抗氧(yang)化(hua)性試驗結果(guo)。顯然(ran)此合(he)金(jin)的抗氧(yang)化(hua)性能與其他鎳基高(gao)(gao)鉻耐蝕合(he)金(jin)相比處于同一水平。

  2. 抗硫(liu)化性(xing)能

  在1.5%H₂S+98.5%H₂氣中，于650~750℃中進行的試驗結果見圖3-3-34。由圖可知，0Cr23Ni60Fe14Al合金具有較好的抗硫化性能。

 3. 耐全面腐(fu)蝕性能

  在一些酸、堿、鹽介質中，0Cr23Ni60Fe14Al合金的耐蝕性與0Cr15Ni75Fe合金相近。因此，0Cr15Ni75Fe合金的耐蝕性數據也可供參考。0Cr23Ni60Fe14Al合金在一些介質中耐蝕性數據見表3-3-12~表3-3-14。圖3-3-35系國產合金在沸騰65%HNO₃中和1150℃高溫玻璃中進行的腐蝕試驗結果。

  4.  耐應力腐蝕性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高鎳含量(liang)，故(gu)其耐(nai)氯化物、氫(qing)氧化物的應力腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是(shi)一(yi)些試驗結果。

三、力(li)學性能

 表(biao)3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱加工和固溶狀(zhuang)態下(xia)，一(yi)些(xie)冶(ye)金產品(pin)（板、棒、管、絲等）的室溫力(li)學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經(jing)不同溫度固(gu)溶處理的(de)0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的(de)高溫力(li)學性(xing)能，試驗用棒材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和(he)表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖擊(ji)韌(ren)性(xing)。由表可知(zhi)，即(ji)使經(jing)過中(zhong)溫(wen)（540~870℃)長期時效，此合金仍(reng)無(wu)脆化(hua)傾(qing)向。

  圖(tu)3-3-38和(he)圖(tu)3-3-39分(fen)別為(wei)此合金的旋(xuan)轉(zhuan)、懸臂梁疲勞(lao)試驗結(jie)果。圖(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)3-3-41分(fen)別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合金的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕變和(he)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)持久性能。從圖(tu)3-3-41可知，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處(chu)理具有(you)更高(gao)(gao)的持久強度。

四、物理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良(liang)好的(de)可焊(han)(han)性。表3-3-20系根據使用(yong)環境所(suo)推(tui)薦(jian)的(de)焊(han)(han)接(jie)條(tiao)件、焊(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)條(tiao)、焊(han)(han)絲選擇。

六(liu)、冷熱加工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)具有良好的冷(leng)、熱加(jia)(jia)(jia)工性(xing)能。適宜的熱加(jia)(jia)(jia)工變(bian)形溫(wen)(wen)度(du)為870~1230℃。當大變(bian)形量加(jia)(jia)(jia)工時，要(yao)在(zai)1040~1230℃間進行(xing)(xing)。由于此合(he)金(jin)在(zai)650~871℃間有一低塑性(xing)區，因此，熱加(jia)(jia)(jia)工變(bian)形不能在(zai)此溫(wen)(wen)度(du)范圍內進行(xing)(xing)。熱加(jia)(jia)(jia)工后(hou)的冷(leng)卻速度(du)一般(ban)沒(mei)有限制，但為了防止敏化(hua)，冷(leng)卻過程中通過540~760℃時要(yao)盡(jin)量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)加(jia)(jia)(jia)工硬化(hua)性(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)的此種性(xing)能與前述(shu)0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處(chu)理(li)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的(de)熱處理工藝為(wei)1100~1150℃左(zuo)(zuo)右加熱后(hou)急冷。在某些條件下亦(yi)可在980℃左(zuo)(zuo)右加熱后(hou)空冷。

八、應用(yong)

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)具有良好的(de)抗氧化性(xing)和(he)耐腐蝕性(xing)，因而主要(yao)用于加熱(re)(re)(re)設備、化學工(gong)業、環境污染控制(zhi)、蘭、航(hang)天以及動力工(gong)業中。例如(ru)，制(zhi)造退火(huo)、滲碳、氮化等(deng)熱(re)(re)(re)處理設備、部件(jian)；備種工(gong)業爐用輻(fu)射(she)管(guan)、套(tao)筒、火(huo)焰屏蔽、燃(ran)氣噴嘴、電(dian)阻(zu)加熱(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)、電(dian)阻(zu)絲套(tao)管(guan)；工(gong)業用冷受器(qi)管(guan)、儲酸生(sheng)產(chan)(chan)中的(de)一些設備部件(jian)等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金(jin)的(de)治金(jin)產(chan)(chan)品有板、管(guan)、絲、帶、棒(bang)、鍛件(jian)等(deng)各(ge)種產(chan)(chan)品。