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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一種既耐(nai)蝕，又(you)抗(kang)高(gao)溫氧化，且具有較好熱強性的鎳基合金(jin)。

一、化學成分和組織(zhi)特點

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)(he)(he)金(jin)的(de)化(hua)(hua)(hua)學成分見表3-3-1。從表中(zhong)可知，合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)鉻(ge)含量較(jiao)高，因而在(zai)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)酸介質(zhi)中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)較(jiao)好；合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)含較(jiao)高鉻(ge)量的(de)同時(shi)，還(huan)(huan)含有(you)鋁，因而，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)、抗(kang)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能也較(jiao)佳。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)固溶(rong)態具有(you)穩定(ding)的(de)奧氏體組織，同時(shi)在(zai)基體上還(huan)(huan)有(you)彌散(san)的(de)少量碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物和氮化(hua)(hua)(hua)物。此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)完(wan)全(quan)不(bu)存在(zai)脆性(xing)金(jin)屬間相，例如σ相。

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(kang)氧化性(xing)

  圖(tu)(tu) 3-3-30、圖(tu)(tu) 3-3-31 和 圖(tu)(tu) 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)與 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)兩(liang)種(zhong)合(he)金(jin)高溫抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能的比較(jiao)結(jie)果，由圖(tu)(tu)可以看(kan)出，即使加熱(re)到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金(jin)仍具有良(liang)好的抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)。這主要是(shi)此(ci)合(he)金(jin)表面在高溫下能夠形成非常致密且黏附(fu)性(xing)好的氧(yang)化(hua)(hua)膜。圖(tu)(tu)3-3-32系國內在1150℃對 0Cr23Ni60Fe14Al所進行的抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)試驗結(jie)果。顯然此(ci)合(he)金(jin)的抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)能與其(qi)他(ta)鎳基高鉻耐(nai)蝕合(he)金(jin)相(xiang)比處于(yu)同一水平。

  2. 抗硫化性能

  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. 耐全(quan)面腐蝕(shi)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(fu)蝕性能(neng)

 0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)中(zhong)的高(gao)鎳含量(liang)，故其耐(nai)氯化物、氫(qing)氧化物的應力腐蝕性(xing)能(neng)也很好。表 3-3-15 是一(yi)些試驗結果。

三、力學(xue)性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在熱加工和固溶狀(zhuang)態下(xia)，一些冶金產品（板(ban)、棒、管、絲等）的室(shi)溫(wen)力學(xue)性能。

  圖(tu)3-3-36和(he)圖(tu)3-3-37經不同溫度固溶處理(li)的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高溫力學(xue)性能，試(shi)驗用棒材尺寸為(wei)Φ16mm。

  表(biao)3-3-17和表(biao)3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的沖(chong)擊韌性。由(you)表(biao)可知(zhi)，即使經過中溫（540~870℃)長期(qi)時(shi)效，此合金(jin)仍無脆化傾向。

  圖3-3-38和(he)圖3-3-39分(fen)別(bie)為(wei)此合(he)金的(de)旋轉(zhuan)、懸臂梁疲勞試(shi)驗結果。圖3-3-40 和(he)圖3-3-41分(fen)別(bie)為(wei)0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金的(de)高溫蠕變和(he)高溫持久性能。從圖3-3-41可知，980℃固溶較(jiao)1150℃固溶處理具有(you)更(geng)高的(de)持久強(qiang)度。

四、物理性能

  物理性能見表 3-3-19

五、焊(han)接性能

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

六(liu)、冷(leng)熱加(jia)工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金具有良好的(de)(de)冷(leng)、熱加工(gong)(gong)性能(neng)。適宜的(de)(de)熱加工(gong)(gong)變形溫度為(wei)870~1230℃。當大變形量加工(gong)(gong)時，要(yao)在(zai)(zai)1040~1230℃間進行。由于此合(he)金在(zai)(zai)650~871℃間有一(yi)低塑性區，因此，熱加工(gong)(gong)變形不能(neng)在(zai)(zai)此溫度范(fan)圍內(nei)進行。熱加工(gong)(gong)后(hou)的(de)(de)冷(leng)卻速度一(yi)般(ban)沒(mei)有限(xian)制，但為(wei)了防止(zhi)敏化，冷(leng)卻過程(cheng)中通過540~760℃時要(yao)盡量快(kuai)。圖3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合(he)金加工(gong)(gong)硬(ying)化性能(neng)，顯然，0Cr23Ni60Fe14Al 合(he)金的(de)(de)此種性能(neng)與前述0Cr15Ni75Fe極相近。

七、熱處理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金(jin)的熱(re)處理工(gong)藝為1100~1150℃左(zuo)右加(jia)熱(re)后急冷。在某些(xie)條件下亦可在980℃左(zuo)右加(jia)熱(re)后空(kong)冷。

八、應用

  由(you)于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金(jin)具有良(liang)好的(de)抗氧化(hua)(hua)性和耐腐蝕性，因而主要用(yong)于加(jia)(jia)熱(re)(re)設(she)備(bei)(bei)、化(hua)(hua)學(xue)工(gong)(gong)業、環境污染(ran)控(kong)制、蘭、航天以及動力工(gong)(gong)業中(zhong)。例如，制造退火、滲碳、氮(dan)化(hua)(hua)等熱(re)(re)處理設(she)備(bei)(bei)、部件；備(bei)(bei)種工(gong)(gong)業爐用(yong)輻射(she)管、套筒、火焰(yan)屏(ping)蔽、燃氣(qi)噴嘴、電阻加(jia)(jia)熱(re)(re)元件、電阻絲(si)套管；工(gong)(gong)業用(yong)冷受器管、儲酸生產中(zhong)的(de)一些設(she)備(bei)(bei)部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金(jin)的(de)治金(jin)產品(pin)有板、管、絲(si)、帶、棒、鍛件等各種產品(pin)。