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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金(jin)系一種(zhong)既耐蝕，又抗(kang)高溫氧化(hua)，且具有(you)較(jiao)好熱強性(xing)的鎳基合(he)金。

一(yi)、化學成分和組織特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)(jin)的(de)化(hua)學成分見表3-3-1。從表中可(ke)知，合(he)金(jin)(jin)中鉻含量較高，因而在(zai)氧化(hua)性酸介(jie)質(zhi)中耐(nai)蝕性較好(hao)；合(he)金(jin)(jin)在(zai)含較高鉻量的(de)同時，還含有鋁(lv)，因而，此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)性、抗硫化(hua)性能也較佳。此(ci)合(he)金(jin)(jin)固溶(rong)態(tai)具(ju)有穩定的(de)奧氏體組織(zhi)，同時在(zai)基體上還有彌散的(de)少量碳化(hua)物和氮化(hua)物。此(ci)合(he)金(jin)(jin)中完(wan)全不存在(zai)脆性金(jin)(jin)屬間相(xiang)，例如σ相(xiang)。

二、耐腐蝕性能

  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(hua)性

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩種合金(jin)高(gao)溫抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能的(de)(de)比(bi)較結(jie)(jie)果，由圖(tu)(tu)可以看出(chu)，即使加熱(re)到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)仍具(ju)有良好的(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性。這(zhe)主要是此(ci)合金(jin)表(biao)面在高(gao)溫下能夠形(xing)成非常致(zhi)密(mi)且黏附(fu)性好的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國(guo)內在1150℃對(dui) 0Cr23Ni60Fe14Al所(suo)進行的(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性試驗(yan)結(jie)(jie)果。顯然(ran)此(ci)合金(jin)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性能與(yu)其他鎳基高(gao)鉻耐蝕合金(jin)相(xiang)比(bi)處(chu)于同(tong)一水平。

  2. 抗硫化性(xing)能(neng)

  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(xing)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(jin)中(zhong)的高鎳(nie)含量(liang)，故(gu)其耐氯化物、氫(qing)氧化物的應力腐蝕性(xing)能也(ye)很好。表 3-3-15 是(shi)一些試驗結果。

三、力學性(xing)能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金在熱加(jia)工和(he)固溶狀態下，一(yi)些冶(ye)金產品（板、棒、管、絲等）的室(shi)溫力學性(xing)能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經(jing)不同溫(wen)度固溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金棒(bang)材(cai)的高溫(wen)力學性能，試驗用(yong)棒(bang)材(cai)尺(chi)寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的沖擊韌性。由表可知(zhi)，即使經過中溫（540~870℃)長(chang)期時效(xiao)，此合金(jin)仍無脆(cui)化傾向。

  圖3-3-38和圖3-3-39分(fen)別為此合金(jin)的旋轉、懸臂梁(liang)疲勞試驗(yan)結(jie)果(guo)。圖3-3-40 和圖3-3-41分(fen)別為0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的高(gao)溫蠕變和高(gao)溫持(chi)(chi)久(jiu)性能。從圖3-3-41可知，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處理具有(you)更高(gao)的持(chi)(chi)久(jiu)強度。

四、物(wu)理(li)性(xing)能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好(hao)的可焊性(xing)。表3-3-20系根據使用環(huan)境所推薦的焊接條件、焊接方法和焊條、焊絲(si)選擇。

六、冷(leng)熱(re)加工及(ji)成(cheng)型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金具有良好的(de)(de)冷(leng)、熱(re)(re)加(jia)工性(xing)(xing)能。適宜的(de)(de)熱(re)(re)加(jia)工變形(xing)溫度為870~1230℃。當大變形(xing)量加(jia)工時，要在(zai)1040~1230℃間(jian)進行。由于(yu)此合金在(zai)650~871℃間(jian)有一(yi)(yi)低塑性(xing)(xing)區，因此，熱(re)(re)加(jia)工變形(xing)不(bu)能在(zai)此溫度范圍(wei)內進行。熱(re)(re)加(jia)工后的(de)(de)冷(leng)卻速度一(yi)(yi)般沒有限制，但(dan)為了防止(zhi)敏化，冷(leng)卻過(guo)程中通過(guo)540~760℃時要盡量快(kuai)。圖3-3-42系(xi)0Cr23Ni60Fe14Al合金加(jia)工硬化性(xing)(xing)能，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金的(de)(de)此種性(xing)(xing)能與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理(li)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱(re)(re)處理工藝為(wei)1100~1150℃左右加熱(re)(re)后急冷(leng)。在(zai)某些條件下亦(yi)可在(zai)980℃左右加熱(re)(re)后空冷(leng)。

八、應用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的(de)抗氧化(hua)性和(he)耐腐蝕性，因而主要用于加熱設(she)備(bei)、化(hua)學工(gong)業(ye)、環境污(wu)染控制(zhi)、蘭、航天以及動力工(gong)業(ye)中。例如，制(zhi)造退火、滲碳、氮化(hua)等熱處理設(she)備(bei)、部(bu)件(jian)；備(bei)種工(gong)業(ye)爐用輻(fu)射管、套筒、火焰屏蔽、燃(ran)氣噴(pen)嘴、電阻加熱元件(jian)、電阻絲(si)套管；工(gong)業(ye)用冷受器(qi)管、儲酸生產中的(de)一些設(she)備(bei)部(bu)件(jian)等。0Cr23Ni60Fe14AI合金的(de)治金產品(pin)有板、管、絲(si)、帶、棒、鍛件(jian)等各種產品(pin)。