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0Cr23Ni60Fe14Al (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既耐蝕，又抗高溫氧化，且(qie)具有較好熱(re)強性的鎳基合金。

一、化學成(cheng)分(fen)和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金的化(hua)學成分見表(biao)3-3-1。從(cong)表(biao)中可(ke)知，合(he)(he)(he)金中鉻(ge)含(han)量較高(gao)，因而在(zai)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)酸介質中耐(nai)蝕性(xing)(xing)較好(hao)；合(he)(he)(he)金在(zai)含(han)較高(gao)鉻(ge)量的同時(shi)，還含(han)有(you)鋁，因而，此(ci)合(he)(he)(he)金的抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)、抗硫化(hua)性(xing)(xing)能也較佳。此(ci)合(he)(he)(he)金固溶(rong)態具有(you)穩(wen)定(ding)的奧(ao)氏體(ti)組織，同時(shi)在(zai)基體(ti)上還有(you)彌散(san)的少(shao)量碳化(hua)物和氮化(hua)物。此(ci)合(he)(he)(he)金中完全不(bu)存在(zai)脆性(xing)(xing)金屬間相(xiang)，例如σ相(xiang)。

二、耐腐蝕性能(neng)

  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(hua)性

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種(zhong)合(he)(he)金(jin)(jin)高(gao)溫(wen)(wen)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)能(neng)(neng)的(de)比較結(jie)果，由圖(tu)(tu)可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)金(jin)(jin)仍具有(you)良好的(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)。這主要是此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)表面在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下能(neng)(neng)夠形(xing)成非常(chang)致密(mi)且黏附性(xing)好的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國內在(zai)1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)試(shi)驗結(jie)果。顯然此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)能(neng)(neng)與其他鎳基(ji)高(gao)鉻(ge)耐蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)比處(chu)于同一水平。

  2. 抗硫化性(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(shi)性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高(gao)鎳含量，故其耐氯化物、氫氧化物的應力腐蝕性能也很好。表(biao) 3-3-15 是一些試(shi)驗(yan)結果。

三、力學性能

 表(biao)3-3-16系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱加工和固溶狀態下，一些(xie)冶金產(chan)品（板(ban)、棒(bang)、管(guan)、絲等）的室溫力學(xue)性能。

  圖3-3-36和圖3-3-37經不同溫度固(gu)溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學(xue)性能(neng)，試(shi)驗用棒材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的沖擊韌性。由表可知，即使經過(guo)中溫（540~870℃)長期時效，此合(he)金仍無脆(cui)化傾向。

  圖(tu)(tu)(tu)3-3-38和圖(tu)(tu)(tu)3-3-39分別為此(ci)合金的(de)旋轉(zhuan)、懸臂梁(liang)疲勞(lao)試驗結果。圖(tu)(tu)(tu)3-3-40 和圖(tu)(tu)(tu)3-3-41分別為0Cr23Ni60Fe14Al合金的(de)高溫(wen)蠕變和高溫(wen)持久(jiu)(jiu)性能。從圖(tu)(tu)(tu)3-3-41可知(zhi)，980℃固(gu)溶較1150℃固(gu)溶處理具(ju)有更高的(de)持久(jiu)(jiu)強度(du)。

四、物(wu)理性能

  物理(li)性能見表 3-3-19

五、焊(han)接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具(ju)有良好(hao)的可焊性。表3-3-20系(xi)根據使用環境所推薦(jian)的焊接條件(jian)、焊接方法(fa)和焊條、焊絲選擇。

六(liu)、冷熱加工及成(cheng)型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)具有良好的(de)冷(leng)、熱(re)加(jia)工(gong)(gong)性(xing)能。適(shi)宜的(de)熱(re)加(jia)工(gong)(gong)變(bian)形溫(wen)度(du)為870~1230℃。當大(da)變(bian)形量加(jia)工(gong)(gong)時，要(yao)在1040~1230℃間進(jin)行。由于此(ci)(ci)合(he)金(jin)(jin)在650~871℃間有一低塑(su)性(xing)區，因此(ci)(ci)，熱(re)加(jia)工(gong)(gong)變(bian)形不(bu)能在此(ci)(ci)溫(wen)度(du)范圍內進(jin)行。熱(re)加(jia)工(gong)(gong)后的(de)冷(leng)卻速(su)度(du)一般(ban)沒(mei)有限(xian)制(zhi)，但為了防止敏化，冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)通(tong)過(guo)540~760℃時要(yao)盡(jin)量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)加(jia)工(gong)(gong)硬化性(xing)能，顯然(ran)，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)(jin)的(de)此(ci)(ci)種性(xing)能與(yu)前述0Cr15Ni75Fe極(ji)相(xiang)近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱(re)處理工藝為(wei)1100~1150℃左(zuo)右加熱(re)后急冷。在某些條件下亦(yi)可(ke)在980℃左(zuo)右加熱(re)后空冷。

八、應用

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具有良好的(de)抗氧化性和耐腐蝕性，因而(er)主(zhu)要用(yong)于加(jia)熱(re)設備(bei)、化學工(gong)業、環境(jing)污(wu)染控制(zhi)、蘭、航天以(yi)及動力(li)工(gong)業中(zhong)。例如，制(zhi)造(zao)退火、滲碳、氮(dan)化等(deng)熱(re)處理設備(bei)、部(bu)(bu)件(jian)(jian)；備(bei)種工(gong)業爐用(yong)輻射管(guan)、套(tao)筒、火焰屏蔽、燃氣噴嘴(zui)、電(dian)阻(zu)加(jia)熱(re)元件(jian)(jian)、電(dian)阻(zu)絲(si)套(tao)管(guan)；工(gong)業用(yong)冷受器管(guan)、儲酸生產(chan)中(zhong)的(de)一些設備(bei)部(bu)(bu)件(jian)(jian)等(deng)。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的(de)治(zhi)金(jin)產(chan)品有板、管(guan)、絲(si)、帶、棒、鍛件(jian)(jian)等(deng)各(ge)種產(chan)品。