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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合(he)金系一(yi)種既耐蝕，又抗高溫氧化(hua)，且具有較好熱(re)強性的鎳基合金。

一、化學成分和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的(de)化(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)(zhong)(zhong)可知，合金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)鉻含量(liang)較高(gao)，因而在(zai)(zai)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)酸介(jie)質中(zhong)(zhong)(zhong)耐蝕性(xing)(xing)較好；合金(jin)在(zai)(zai)含較高(gao)鉻量(liang)的(de)同時，還含有鋁，因而，此合金(jin)的(de)抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)、抗硫化(hua)性(xing)(xing)能也較佳。此合金(jin)固溶(rong)態具有穩定(ding)的(de)奧氏體組織(zhi)，同時在(zai)(zai)基體上還有彌散的(de)少量(liang)碳化(hua)物和氮化(hua)物。此合金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)完(wan)全不存在(zai)(zai)脆性(xing)(xing)金(jin)屬間相，例如σ相。

二、耐(nai)腐蝕性能

  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. 抗氧化性

  圖(tu) 3-3-30、圖(tu) 3-3-31 和 圖(tu) 3-3-33 系(xi)(xi)  0Cr23Ni60Fe14Al合金與(yu)(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合金高(gao)溫抗氧化性(xing)能的比較結果，由圖(tu)可(ke)以看出，即使加(jia)熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金仍具有(you)良好(hao)的抗氧化性(xing)。這(zhe)主要是此合金表面在(zai)高(gao)溫下能夠形成(cheng)非常(chang)致密且黏附性(xing)好(hao)的氧化膜。圖(tu)3-3-32系(xi)(xi)國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的抗氧化性(xing)試(shi)驗結果。顯(xian)然此合金的抗氧化性(xing)能與(yu)(yu)其(qi)他鎳基高(gao)鉻耐蝕合金相比處于同一(yi)水平(ping)。

  2. 抗硫(liu)化性能

  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(quan)面腐蝕性能

  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(jin)中的高(gao)鎳含量，故其耐(nai)氯(lv)化物、氫氧化物的應力腐蝕性能也很好。表 3-3-15 是一些試驗結果(guo)。

三、力學性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)在熱加工(gong)和(he)固溶狀態下(xia)，一(yi)些冶金(jin)產品（板、棒、管、絲(si)等）的室溫力學性(xing)能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不同(tong)溫(wen)度(du)固(gu)溶處理(li)的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫(wen)力學性能(neng)，試(shi)驗用(yong)棒材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖(chong)擊韌性。由表可知，即使經(jing)過(guo)中溫（540~870℃)長期時效，此(ci)合金仍(reng)無(wu)脆(cui)化(hua)傾(qing)向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-39分(fen)別為(wei)此(ci)合金(jin)的(de)(de)旋轉、懸(xuan)臂梁疲勞試驗結果。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)(he)(he)圖(tu)(tu)3-3-41分(fen)別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的(de)(de)高溫蠕變(bian)和(he)(he)(he)高溫持久性能。從圖(tu)(tu)3-3-41可(ke)知，980℃固(gu)溶較(jiao)1150℃固(gu)溶處理具有(you)更(geng)高的(de)(de)持久強度。

四(si)、物理性(xing)能

  物理(li)性能(neng)見表(biao) 3-3-19

五、焊(han)接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好的(de)可焊(han)(han)性。表3-3-20系根據使用(yong)環境所推(tui)薦的(de)焊(han)(han)接條件、焊(han)(han)接方法(fa)和(he)焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲(si)選擇。

六、冷熱加工及(ji)成型性(xing)能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)具有良好的冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)(gong)(gong)性能(neng)。適宜的熱(re)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形溫(wen)度(du)為870~1230℃。當大變(bian)(bian)形量加(jia)工(gong)(gong)(gong)時，要在(zai)1040~1230℃間進(jin)(jin)行。由于此(ci)合金(jin)(jin)在(zai)650~871℃間有一(yi)(yi)低塑性區，因此(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形不能(neng)在(zai)此(ci)溫(wen)度(du)范圍內進(jin)(jin)行。熱(re)加(jia)工(gong)(gong)(gong)后的冷(leng)卻速度(du)一(yi)(yi)般(ban)沒有限制，但為了(le)防止敏(min)化，冷(leng)卻過程中通過540~760℃時要盡(jin)量快。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬化性能(neng)，顯然(ran)，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)(jin)的此(ci)種性能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極(ji)相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱處理工藝為1100~1150℃左右加(jia)(jia)熱后急(ji)冷。在某些(xie)條件下亦可在980℃左右加(jia)(jia)熱后空冷。

八、應(ying)用

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的(de)抗氧(yang)化(hua)性和(he)耐腐蝕性，因(yin)而主要(yao)用(yong)于加熱設備(bei)、化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)、環境污染(ran)控制(zhi)、蘭、航天以及動力工(gong)(gong)業(ye)中。例如，制(zhi)造退火、滲碳、氮化(hua)等熱處理(li)設備(bei)、部件；備(bei)種工(gong)(gong)業(ye)爐用(yong)輻(fu)射管、套筒、火焰屏蔽、燃氣噴嘴、電阻加熱元(yuan)件、電阻絲(si)(si)套管；工(gong)(gong)業(ye)用(yong)冷受器(qi)管、儲(chu)酸生產(chan)(chan)中的(de)一些設備(bei)部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金的(de)治金產(chan)(chan)品有板、管、絲(si)(si)、帶、棒(bang)、鍛件等各種產(chan)(chan)品。