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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一(yi)種(zhong)既(ji)耐蝕，又抗高溫(wen)氧(yang)化，且具有較好(hao)熱(re)強性的鎳(nie)基(ji)合金。

一、化學成分和組織特點(dian)

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)(jin)(jin)的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)見(jian)表3-3-1。從表中(zhong)可知(zhi)，合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)鉻(ge)含(han)(han)量較(jiao)高，因而在(zai)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)酸介質中(zhong)耐蝕性(xing)(xing)(xing)較(jiao)好；合金(jin)(jin)(jin)在(zai)含(han)(han)較(jiao)高鉻(ge)量的(de)同時(shi)，還(huan)含(han)(han)有鋁(lv)，因而，此合金(jin)(jin)(jin)的(de)抗氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)、抗硫化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)較(jiao)佳。此合金(jin)(jin)(jin)固(gu)溶態具有穩定的(de)奧氏體組織，同時(shi)在(zai)基(ji)體上(shang)還(huan)有彌散(san)的(de)少量碳(tan)化(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)物。此合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)完全不存在(zai)脆性(xing)(xing)(xing)金(jin)(jin)(jin)屬間(jian)相，例如σ相。

二、耐腐(fu)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)(tu)(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu)(tu)(tu) 3-3-31 和(he) 圖(tu)(tu)(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合金與(yu) 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種合金高(gao)溫抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性能(neng)的(de)比較結果(guo)，由圖(tu)(tu)(tu)(tu)可以看出，即使加熱到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金仍具有良好(hao)的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性。這主要(yao)是此合金表面在高(gao)溫下能(neng)夠形成非常致密且(qie)黏附性好(hao)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜。圖(tu)(tu)(tu)(tu)3-3-32系國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性試驗結果(guo)。顯然此合金的(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性能(neng)與(yu)其(qi)他鎳基(ji)高(gao)鉻耐蝕合金相(xiang)比處于同(tong)一(yi)水平。

  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(nai)全面(mian)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(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中(zhong)的(de)高鎳含量，故其耐氯(lv)化(hua)物、氫氧化(hua)物的(de)應力腐蝕性能也很(hen)好。表 3-3-15 是一(yi)些試驗結果(guo)。

三、力學性(xing)能(neng)

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱(re)加工(gong)和固溶狀態下，一些冶(ye)金產品（板、棒、管(guan)、絲等(deng)）的(de)室溫(wen)力(li)學性能。

  圖(tu)3-3-36和圖(tu)3-3-37經不同(tong)溫度(du)固溶處理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學性能，試驗(yan)用棒材尺寸為Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的沖擊(ji)韌性。由表可知，即使經過中溫（540~870℃)長期時效，此合金仍無脆化(hua)傾向。

  圖(tu)(tu)3-3-38和(he)圖(tu)(tu)3-3-39分別為(wei)此合(he)金的(de)旋轉、懸臂梁疲(pi)勞試驗結果。圖(tu)(tu)3-3-40 和(he)圖(tu)(tu)3-3-41分別為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)高(gao)溫蠕(ru)變(bian)和(he)高(gao)溫持久(jiu)性能。從(cong)圖(tu)(tu)3-3-41可知，980℃固(gu)溶(rong)較1150℃固(gu)溶(rong)處理具有更高(gao)的(de)持久(jiu)強度。

四(si)、物(wu)理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊接性能(neng)

  0Cr23Ni60Fe14A1合金(jin)具有良好的(de)可焊性。表3-3-20系根據使用(yong)環境所推薦的(de)焊接條件、焊接方法和焊條、焊絲選擇(ze)。

六(liu)、冷熱加(jia)工(gong)及成(cheng)型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)具有(you)良好的冷、熱加工性(xing)能(neng)。適宜的熱加工變形(xing)溫度為870~1230℃。當大變形(xing)量加工時(shi)，要在(zai)1040~1230℃間(jian)進(jin)行。由于此(ci)合金(jin)在(zai)650~871℃間(jian)有(you)一低塑性(xing)區，因此(ci)，熱加工變形(xing)不能(neng)在(zai)此(ci)溫度范(fan)圍內進(jin)行。熱加工后的冷卻速(su)度一般沒(mei)有(you)限(xian)制，但為了(le)防止敏化，冷卻過程中通過540~760℃時(shi)要盡量快。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)加工硬化性(xing)能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)的此(ci)種性(xing)能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的熱處理工藝為1100~1150℃左(zuo)右加(jia)熱后(hou)急冷。在某(mou)些條件下亦可在980℃左(zuo)右加(jia)熱后(hou)空(kong)冷。

八、應用

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金(jin)具有(you)良(liang)好(hao)的(de)抗氧化(hua)性(xing)和耐腐(fu)蝕性(xing)，因而(er)主要用(yong)(yong)于加熱設備(bei)(bei)、化(hua)學(xue)工(gong)(gong)(gong)業、環境污染控制、蘭、航天以及動力工(gong)(gong)(gong)業中。例如，制造退火、滲(shen)碳、氮化(hua)等熱處(chu)理(li)設備(bei)(bei)、部(bu)件(jian)；備(bei)(bei)種工(gong)(gong)(gong)業爐用(yong)(yong)輻射管、套筒、火焰(yan)屏蔽、燃氣(qi)噴嘴、電(dian)(dian)阻加熱元件(jian)、電(dian)(dian)阻絲(si)套管；工(gong)(gong)(gong)業用(yong)(yong)冷受器管、儲酸生產中的(de)一些設備(bei)(bei)部(bu)件(jian)等。0Cr23Ni60Fe14AI合(he)金(jin)的(de)治(zhi)金(jin)產品(pin)有(you)板(ban)、管、絲(si)、帶、棒、鍛件(jian)等各種產品(pin)。