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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)(xi)鎳鉻鉬系(xi)(xi)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)一種較新牌號，并(bing)于(yu)1993年(nian)問世。此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)(xi)在(zai)(zai)Hastelloy C-276基礎上(shang)，僅提高鉻量(liang)到～21%,降低鐵量(liang)到≤2%,使此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高達41%,系(xi)(xi)此(ci)(ci)類合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)最高的(de)(de)。在(zai)(zai)一些介質中(zhong)，686合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕性(xing)一般(ban)優于(yu)前述的(de)(de)幾種Ni-Cr-Mo系(xi)(xi)合(he)(he)金(jin)(jin)。但由于(yu)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高，因此(ci)(ci)即使此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)含鐵量(liang)≤1%,合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)熱(re)穩定(ding)性(xing)仍(reng)會受到一定(ding)影(ying)響。為此(ci)(ci)，為了防止此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)固(gu)溶態(tai)基體上(shang)仍(reng)會有(you)金(jin)(jin)屬間相等的(de)(de)存在(zai)(zai)，此(ci)(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固(gu)溶處理(li)溫度需(xu)高達～1200℃且(qie)需(xu)快速冷卻。

一、化學成分和組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)化學成分見表 。

  此(ci)合(he)金固溶處理態(tai)系呈面(mian)心(xin)立方的(de)單一奧氏體組織(zhi)，但經熱成(cheng)型和焊(han)態(tai)則在(zai)基體上會有μ相等金屬間(jian)相和少(shao)量碳化物析出。圖3-5-38所示(shi)照片為(wei)合(he)金元素成(cheng)與(yu) 686合(he)金 相近的(de) 622合(he)金經掃(sao)描電(dian)鏡觀察所獲(huo)得的(de)μ相照片。

二、耐腐蝕(shi)性能

  1. 全面腐(fu)蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系(xi)此合金(jin)在硫酸、氯化氫(qing)中的(de)等腐(fu)(fu)蝕(shi)圖并與其他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合金(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)比(bi)較(jiao)；圖3-5-41則系(xi)此合金(jin)在幾種還原性(xing)酸中的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合金(jin)、59合金(jin)的(de)比(bi)較(jiao)。可以(yi)明顯看出，在所(suo)試驗的(de)諸多介質條件(jian)下，686合金(jin)具有最佳(jia)的(de)耐(nai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)。

  2. 局部腐(fu)蝕(shi)

    ①. 晶間腐蝕 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究表明(ming)，降低686合(he)(he)金的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入(ru)穩定(ding)化(hua)(hua)元素Ti(控(kong)制(zhi)Ti/C比），可顯著降低686合(he)(he)金的(de)(de)晶間腐(fu)蝕(shi)敏感性。圖3-5-43系采(cai)取降碳(tan)、降鐵、加(jia)鈦，控(kong)制(zhi)Ti/C后的(de)(de)合(he)(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)試驗結果。顯然，采(cai)取此措施(shi)后，抑制(zhi)了碳(tan)化(hua)(hua)物等(deng)的(de)(de)有害作用，敏化(hua)(hua)態耐蝕(shi)性獲得顯著提高。

    ②. 點腐蝕和(he)縫(feng)隙腐蝕 

     表3-5-57和表3-5-58列出了 686合(he)(he)金的耐點蝕(shi)(shi)性和耐縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)。可(ke)以看出，在所試驗條件下(xia)，686合(he)(he)金的耐點蝕(shi)(shi)性（腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)和臨界點蝕(shi)(shi)溫度）優(you)于(yu)C-276合(he)(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)（臨界縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)溫度）在Green Death溶(rong)液中既優(you)于(yu)C-276,又(you)優(you)于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合(he)(he)金。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表(biao)3-5-59系686合(he)金(jin)(jin)堆焊(han)層(ceng)(ceng)在(zai)苛(ke)刻的(de)氧化(hua)性(xing)氯化(hua)物溶液中的(de)臨界點蝕(shi)電位并與C-276和(he)C-22、622三種鎳鉻(ge)鉬（鎢）合(he)金(jin)(jin)對比的(de)結果(guo)，可(ke)以看(kan)出，686合(he)金(jin)(jin)的(de)堆焊(han)層(ceng)(ceng)耐(nai)點蝕(shi)性(xing)良好，在(zai)同樣采用MIG焊(han)時，686合(he)金(jin)(jin)的(de)堆焊(han)層(ceng)(ceng)的(de)耐(nai)點蝕(shi)性(xing)也優(you)于C-276、C-22和(he)622合(he)金(jin)(jin)。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的室(shi)溫力(li)(li)學性能(neng)見表3-5-60。高(gao)溫力(li)(li)學性能(neng)見圖3-5-45。從圖3-5-45可(ke)看出686合(he)金的高(gao)溫試驗數(shu)據和美(mei)國機械工程(cheng)學會(hui)鍋爐和壓(ya)力(li)(li)容器委員會(hui)所給出的允許設計應力(li)(li)值。

    不同溫(wen)度(du)時效(xiao)100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)室溫(wen)和低(di)溫(wen)沖擊(ji)吸收(shou)功的(de)影響見表(biao)3-5-61。圖(tu)3-5-46系退(tui)火態(tai)00Cr21Ni56Mo16W4合金(jin)的(de)疲勞(lao)曲(qu)線(xian)。

四、冷(leng)熱加(jia)工及成(cheng)型性能

  冷加(jia)(jia)工對(dui)合金(jin)(jin)室(shi)溫(wen)力學(xue)性(xing)能的(de)影(ying)響見(jian)圖3-5-47，可(ke)以(yi)看出，隨冷加(jia)(jia)工變(bian)形(xing)量的(de)增加(jia)(jia)，686合金(jin)(jin)的(de)強度(du)提高，伸長率下降。此合金(jin)(jin)的(de)熱加(jia)(jia)工和熱成型性(xing)可(ke)參考前述(shu)鎳(nie)鉻鉬合金(jin)(jin)的(de)資料。

五(wu)、焊接(jie)性(xing)能

  686合金(jin)的(de)焊接(jie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)的(de)焊接(jie)工(gong)藝進(jin)行焊接(jie)，填充金(jin)屬使用與(yu)686的(de)同(tong)材合金(jin)，焊后可獲(huo)得優良的(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)。

六、物(wu)理性能(neng)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)物理性(xing)能見表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)主要用于海水、醋酸(suan)、氯化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷(lin)酸(suan)和采用混酸(suan)的酸(suan)洗液等介質中。特別是在含有大量氯離子(zi)又(you)有氧化(hua)劑(ji)的溶液中大為適用。此合金(jin)可制作(zuo)容器、管線、泵(beng)、閥、板式換(huan)熱器、二(er)氧化(hua)碳冷卻塔(ta)等的設備和構件。