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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系(xi)鎳鉻鉬系(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)較新牌(pai)號(hao)，并(bing)于1993年問世。此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)系(xi)在Hastelloy C-276基礎上，僅提高(gao)鉻量(liang)(liang)到～21%,降低鐵量(liang)(liang)到≤2%,使(shi)(shi)此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高(gao)達(da)41%,系(xi)此類合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中最高(gao)的(de)(de)。在一(yi)(yi)些介(jie)質中，686合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕性一(yi)(yi)般優于前(qian)述的(de)(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但由于合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高(gao)，因此即使(shi)(shi)此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵量(liang)(liang)≤1%,合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)熱穩定(ding)性仍(reng)會受(shou)到一(yi)(yi)定(ding)影響(xiang)。為此，為了防止此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)固(gu)溶態基體(ti)上仍(reng)會有金(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang)等的(de)(de)存在，此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)固(gu)溶處理溫度需高(gao)達(da)～1200℃且需快速冷卻。

一、化學成分和(he)組織特點

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

  此合金(jin)固溶處理態系呈面(mian)心立(li)方(fang)的(de)單(dan)一(yi)奧氏體組織，但(dan)經熱(re)成型和(he)焊態則在基體上會有μ相等金(jin)屬間相和(he)少量碳化物析出。圖3-5-38所(suo)示照片(pian)為(wei)合金(jin)元素成與(yu) 686合金(jin) 相近的(de) 622合金(jin)經掃描電鏡(jing)觀察所(suo)獲得的(de)μ相照片(pian)。

二(er)、耐腐蝕性能

  1. 全面(mian)腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的耐(nai)全面(mian)腐蝕性(xing)見圖(tu)(tu)3-5-39和(he)圖(tu)(tu)3-5-40,系此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在硫酸(suan)(suan)、氯化(hua)氫中的等(deng)腐蝕圖(tu)(tu)并(bing)與其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的耐(nai)蝕性(xing)比較(jiao)；圖(tu)(tu)3-5-41則系此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在幾種還原性(xing)酸(suan)(suan)中的耐(nai)全面(mian)腐蝕性(xing)并(bing)與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、59合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的比較(jiao)。可以明(ming)顯(xian)看出(chu)，在所試驗的諸多介(jie)質條件下，686合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)具(ju)有最佳的耐(nai)全面(mian)腐蝕性(xing)。

  2. 局(ju)部腐蝕

    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，降低686合(he)金(jin)(jin)(jin)的C≤0.008%,Fe<0.5%,并(bing)加(jia)入(ru)穩定(ding)化(hua)(hua)元素Ti(控制(zhi)(zhi)Ti/C比），可(ke)顯(xian)著降低686合(he)金(jin)(jin)(jin)的晶間腐(fu)蝕敏感性(xing)。圖3-5-43系采取降碳(tan)、降鐵、加(jia)鈦(tai)，控制(zhi)(zhi)Ti/C后的合(he)金(jin)(jin)(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐(fu)蝕試驗結果。顯(xian)然，采取此措施(shi)后，抑制(zhi)(zhi)了碳(tan)化(hua)(hua)物等(deng)的有害作用，敏化(hua)(hua)態耐蝕性(xing)獲得顯(xian)著提高(gao)。

    ②. 點腐蝕和(he)縫隙腐蝕 

     表3-5-57和表3-5-58列出了 686合金的耐(nai)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)和耐(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能。可以(yi)看(kan)出，在(zai)所試(shi)驗(yan)條件下，686合金的耐(nai)點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)（腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率和臨(lin)界點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)溫度）優于C-276合金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能（臨(lin)界縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)溫度）在(zai)Green Death溶液中既優于C-276,又優于00Cr22Ni60Mo13W3合金。

     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3-5-59系686合(he)金(jin)(jin)堆(dui)焊(han)層(ceng)在(zai)苛(ke)刻的(de)(de)(de)氧化性氯化物溶液中的(de)(de)(de)臨界點(dian)(dian)蝕(shi)電(dian)位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合(he)金(jin)(jin)對比的(de)(de)(de)結果，可以(yi)看出(chu)，686合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)耐點(dian)(dian)蝕(shi)性良好，在(zai)同樣采用MIG焊(han)時，686合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)堆(dui)焊(han)層(ceng)的(de)(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)性也優(you)于C-276、C-22和622合(he)金(jin)(jin)。

三、力學(xue)性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的(de)室溫(wen)(wen)力學性能見表3-5-60。高溫(wen)(wen)力學性能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看出(chu)686合(he)金的(de)高溫(wen)(wen)試驗數據和美國機械工程學會鍋爐和壓力容器委員會所給出(chu)的(de)允許設計應力值。

    不同溫(wen)度時(shi)效100小(xiao)時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)室溫(wen)和低溫(wen)沖擊吸收(shou)功的影響見表3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)的疲勞(lao)曲線。

四、冷熱加(jia)工及成型性能

  冷加工對合(he)金(jin)室溫(wen)力學性能的(de)影(ying)響見圖(tu)3-5-47，可以看出，隨冷加工變形量的(de)增加，686合(he)金(jin)的(de)強(qiang)度提高，伸長率(lv)下降。此合(he)金(jin)的(de)熱加工和熱成型性可參(can)考前述鎳(nie)鉻鉬合(he)金(jin)的(de)資料。

五(wu)、焊接性能

  686合(he)金(jin)的(de)(de)焊接(jie)性能(neng)良(liang)好，可(ke)按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)的(de)(de)焊接(jie)工藝進(jin)行(xing)焊接(jie)，填充金(jin)屬使用與686的(de)(de)同材合(he)金(jin)，焊后(hou)可(ke)獲(huo)得優良(liang)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能(neng)。

六、物理(li)性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的物(wu)理性能見表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用于海(hai)水、醋酸、氯化氫、氟化氫、濕(shi)法(fa)磷(lin)酸和采用混酸的酸洗液等介質中。特別是在含有大量(liang)氯離子又有氧化劑的溶(rong)液中大為適用。此合金可制作容器、管線、泵、閥(fa)、板式換熱器、二氧化碳冷卻塔等的設備和構件。