在线亚洲日产一区二区

NS 315 (Inconel 690)

 （00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金(jin)是(shi)一種在(zai)壓水(shui)(shui)堆蒸發(fa)器(qi)(qi)傳熱管(guan)(guan)工(gong)況(kuang)條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)，耐應力腐蝕等性(xing)能更(geng)為(wei)優(you)良的(de)(de)(de)(de)新三(san)代合(he)金(jin)。此合(he)金(jin)自(zi)1972年公開發(fa)表至今已(yi)(yi)近40年。圖(tu)3-3-54和圖(tu)3-3-55是(shi)發(fa)表此合(he)金(jin)時的(de)(de)(de)(de)部分主要試驗結(jie)果。它實(shi)際上是(shi)在(zai)0Cr15Ni75Fe(Inconel 600)合(he)金(jin)基礎上提高(gao)鉻含量的(de)(de)(de)(de)一種改進(jin)型(xing)合(he)金(jin)。自(zi)1982年起，此合(he)金(jin)開始制造壓水(shui)(shui)動力堆的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)器(qi)(qi)U型(xing)管(guan)(guan)，目前國外已(yi)(yi)廣(guang)泛用于壓水(shui)(shui)堆核(he)電廠的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)器(qi)(qi)中并(bing)開始在(zai)堆內(nei)構件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)一些部件(jian)(jian)上應用。目前，國內(nei)自(zi)國外已(yi)(yi)大量引(yin)進(jin)的(de)(de)(de)(de)大型(xing)壓水(shui)(shui)堆核(he)電廠的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)器(qi)(qi)傳熱管(guan)(guan)也均采(cai)用此合(he)金(jin)。

一、化(hua)學成分和(he)組織特點(dian)

（00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金的化學(xue)成(cheng)分見表3-3-30。

  此合金固態為純奧氏體組織。由于碳在此合金中的溶解度很低（圖3-3-56),所以也常有M₂₃C。等碳化物存在，特別是在敏化態（或焊后）更會有較大量碳化物析出，有時還有碳氮化物。當合金中含有鈦時，還會有氮化鈦存在。由于此合金組織穩定，即使經過中溫長期加熱達12000小時以上，也未見有a脆性相析出。

二、耐腐(fu)蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金(jin)的耐(nai)全面腐蝕(shi)的性能見(jian)表3-3-31。在(zai)300~350℃高溫高壓水中的耐(nai)蝕(shi)性良好，腐蝕(shi)速率≤10mg/(d㎡·月）。00Cr30Ni60Fe10 合金(jin)在(zai)316℃動(dong)水中的耐(nai)蝕(shi)性見(jian)圖3-3-57.從圖中可知，由(you)于00Cr30Ni60Fe10合金(jin)鉻含(han)量高，所以其(qi)耐(nai)蝕(shi)性優于Inconel 600和Incoloyl 800合金(jin)。

  2. 晶間腐蝕

   已知，采用65%HNO₃法檢查不銹鋼的晶間腐蝕傾向，既可腐蝕貧鉻區，又可腐蝕碳化物和a相。采用此法研究00Cr30Ni60Fe10合金耐腐蝕性能的結果表明，此合金的晶間腐蝕傾向主要取決于合金中的碳含量，部分結果見圖3-3-58和圖3-3-59.顯然，當00Cr30Ni60Fe10合金中碳含量≤0.02%時，對合金的耐晶間腐蝕是有利的，但熱處理條件也有重要影響。圖3-3-60系含碳0.05%的00Cr30Ni60Fe10 合金的TTS(時間－溫度－敏化）曲線。由圖可知，在65%HNO₃沸騰溫度下，碳含量為0.05%的0Cr30Ni60Fe10合金在中溫短暫停留便要產生晶間腐蝕。圖3-3-61系合金中鉻、鎳量對晶間腐蝕性能的影響。顯然，含鉻約30%、鎳約60%的合金耐晶間腐蝕性能優良。

  3. 應(ying)力腐(fu)蝕

  0Cr30Ni60Fe10合金的耐應力腐蝕性能是令人滿意的。在154℃沸騰MgCl₂溶液中的試驗結果見圖3-3-62.顯然，00Cr30Ni60Fe10合金（即Inconel 690 )處于免疫區。圖3-3-63~圖3-3-66和表3-3-32~表3-3-34均系上Inconel 690 的耐應力腐蝕性能與其他合金相比的試驗結果。顯然，Inconel 690 合金處于優勢。

  4. 冶金(jin)因素對00Cr30Ni60Fe10合(he)金(jin)耐應力(li)腐蝕性(xing)能的影響

   表3-3-35和圖3-3-67系化學成分、冶煉工藝、蒸發器管材加工工藝以及熱處理對00Cr30Ni60Fe10合金耐應力腐蝕性能的影響。從表3-3-35中可看出，若向此合金中再加入鉬、硼、鈦、鈮等元素，對含Cl^-的300℃高溫水中的耐應力腐蝕性雖并無影響，但在325℃10%NaOH脫氣高溫水中則是有害的；圖3-3-67中的結果表明，00Cr30Ni60Fe10合金的冶煉工藝采用真空或VOD爐外精煉再經電渣重熔；管材生產工藝采用冷軋與冷拔相結合；熱處理采用固溶再經脫敏處理，可以獲得滿意的耐應力腐蝕性能。而單一冷軋工藝生產的管材，耐應力腐蝕性能最差。這些試驗結果，對于國內00Cr30Ni60Fel0 合金管材的生產工藝而言具有參考價值。

  5. Inconel 690 合金在高(gao)溫下的抗氧化和(he)(he)抗硫化性能分別(bie)見圖 3-3-68 和(he)(he) 圖 3-3-69 及表 3-3-36。

三、力學性能

  表(biao) 3-3-37 和 表(biao) 3-3-38 列入了  Inconel 690 合金的室溫和中溫長期時效的性能。

  由于 Inconel 690 合金組織穩(wen)定(ding)且經長期中(zhong)溫時效也無脆(cui)性相析出。因此，該合金在中(zhong)溫長期使用(yong)時也不會有(you)任何催化(hua)傾(qing)向(xiang)。表 3-3-38 系實驗(yan)室(shi)試驗(yan)結果。

  此合金(jin)的(de)室溫(wen)力學(xue)性(xing)能受熱處(chu)理的(de)影(ying)響極大(da)。圖3-3-70 中(zhong)的(de)結果指出，固溶   處(chu)理溫(wen)度提(ti)高，合金(jin)的(de)強度下降，塑(su)性(xing)增加。

  圖(tu)3-3-71系00Cr30Ni60Fe10合(he)金的高溫(wen)瞬(shun)時力學性(xing)能，由圖(tu)可知，溫(wen)度(du)(du)高于40℃,此合(he)金的抗拉強度(du)(du)迅(xun)速降低(di)，伸長率明顯下降。

  圖3-3-72和圖3-3-73是00Cr30Ni60Fe10合金(jin)的高溫持久和蠕變性(xing)能。

四、冷、熱加工性能(neng)

（00Cr30Ni60Fe10）、NS 315 、Inconel 690 合金的熱(re)加工(gong)一般在1040~1230℃進行，最低的熱(re)變(bian)形溫度(du)不(bu)低于870℃。

 此(ci)合金(jin)(jin)的(de)冷加工(gong)成型性(xing)與前述0Cr15Ni75Fe合金(jin)(jin)相似。圖3-3-74系00Cr30Ni60Fe10合金(jin)(jin)的(de)冷加工(gong)硬化行為與其他材料(liao)相比較的(de)結果。

五、焊接(jie)性能(neng)

  00Cr30Ni60Fe10合金的焊接性能良好。它可采用1Cr15Ni65Mn7Nb2 焊條和1Cr20Ni67Mn3Nb2 焊絲進行氣體保護焊接。當00Cr30Ni60Fe10 用于HNO₃+HF酸中時，則需要選用1Cr21Ni65Mn9Nb4 焊條和1Cr21Ni65Mn9Nb4 焊絲進行焊接。焊接規范與焊接其他高鎳合金基本相同。

六、熱處(chu)理工藝

  若在固溶處(chu)理(li)(li)(li)態使用(yong)，00Cr30Ni60Fe10合(he)金(jin)的熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝為1000~1100℃加熱(re)(re)保溫(wen)后(hou)(hou)快冷(leng)。供壓水核反應堆蒸發(fa)器傳(chuan)熱(re)(re)管使用(yong)的00Cr30Ni60Fe10 合(he)金(jin)則根(gen)據前述0Cr15Ni75Fe(Inconel 600)的經驗(yan)，需(xu)采用(yong)固溶處(chu)理(li)(li)(li)＋脫(tuo)敏(min)處(chu)理(li)(li)(li)的熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝。脫(tuo)敏(min)處(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度為～720℃+5~15h時效(xiao)后(hou)(hou)冷(leng)卻，00Cr30Ni60Fe10合(he)金(jin)管材彎(wan)成U型(xing)管后(hou)(hou)對(dui)于小R的U型(xing)管尚(shang)需(xu)進行消(xiao)除應力熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。

七、物理(li)性(xing)能

  00Cr30Ni60Fe10合金的物理性能見(jian)表(biao)3-3-39。

八、應用(yong)

  20世紀80年代(dai)(dai)，0Cr30Ni60Fe10合(he)(he)(he)金(jin)開始制造蒸(zheng)發器(qi)(qi)，1991年，法國(guo)采用(yong)此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)大壓水(shui)堆核(he)電站（1450MW)的(de)(de)(de)(de)(de)四臺蒸(zheng)發器(qi)(qi)投入了(le)商業運(yun)行。雖然(ran)在(zai)模擬蒸(zheng)發器(qi)(qi)工(gong)況下，國(guo)內(nei)外(wai)(wai)對(dui)此合(he)(he)(he)金(jin)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)評估仍(reng)在(zai)進行，但總的(de)(de)(de)(de)(de)來說(shuo)，已投人(ren)運(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)00Cr30Ni60Fe10 合(he)(he)(he)金(jin)制蒸(zheng)發器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行情(qing)況良好。我國(guo)自法國(guo)引進的(de)(de)(de)(de)(de)大亞灣和(he)嶺澳核(he)電站的(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)發器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳熱(re)(re)管(guan)(guan)均(jun)為00Cr30Ni60Fe10 合(he)(he)(he)金(jin)管(guan)(guan)材制造。目(mu)前 00Cr30Ni60Fe10合(he)(he)(he)金(jin)已擴大用(yong)于制造壓水(shui)堆壓力容器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)透(tou)件和(he)控制棒驅動機構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)零部件代(dai)(dai)替0Cr18Ni10、0Cr18Ni10Ti和(he)0Cr15Ni75Fe.國(guo)外(wai)(wai)已開始用(yong)00Cr30Ni60Fe10合(he)(he)(he)金(jin)全面代(dai)(dai)替壓水(shui)堆原用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)0Cr15Ni75Fe，俄羅斯雖然(ran)仍(reng)然(ran)采用(yong)價廉的(de)(de)(de)(de)(de)0Cr18Ni10Ti不(bu)銹鋼做臥式蒸(zheng)發器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳熱(re)(re)管(guan)(guan)，但要(yao)防止(zhi)水(shui)質超(chao)標，或蒸(zheng)發器(qi)(qi)在(zai)沿海(hai)海(hai)洋大氣中維護不(bu)當，否則(ze)其傳熱(re)(re)管(guan)(guan)易產生應力腐(fu)蝕破壞的(de)(de)(de)(de)(de)危險。