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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳鉻(ge)(ge)鉬系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種較新牌(pai)號，并于(yu)1993年(nian)問世。此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)系在Hastelloy C-276基礎上，僅(jin)提高鉻(ge)(ge)量到(dao)～21%,降低鐵量到(dao)≤2%,使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量高達41%,系此(ci)(ci)(ci)類合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中最高的(de)(de)(de)。在一(yi)(yi)些介(jie)質(zhi)中，686合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性一(yi)(yi)般優于(yu)前述的(de)(de)(de)幾(ji)種Ni-Cr-Mo系合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。但由于(yu)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)中Cr+Mo+W總量高，因此(ci)(ci)(ci)即(ji)使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)含鐵量≤1%,合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱穩定(ding)性仍(reng)會受到(dao)一(yi)(yi)定(ding)影響(xiang)。為(wei)此(ci)(ci)(ci)，為(wei)了防止此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)固溶(rong)(rong)態基體(ti)上仍(reng)會有(you)金(jin)(jin)屬間(jian)相等(deng)的(de)(de)(de)存在，此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)處(chu)理溫度需(xu)高達～1200℃且需(xu)快(kuai)速冷卻。

一、化學成(cheng)分和(he)組(zu)織特點(dian)

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

  此(ci)合(he)金固(gu)溶處理(li)態系(xi)呈面心(xin)立(li)方(fang)的(de)單(dan)一奧氏(shi)體(ti)組織，但經(jing)熱成型和焊態則在(zai)基體(ti)上會有(you)μ相等金屬間相和少量碳化物析出。圖3-5-38所示照片為(wei)合(he)金元素成與 686合(he)金 相近的(de) 622合(he)金經(jing)掃描(miao)電鏡觀察所獲得的(de)μ相照片。

二(er)、耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)見(jian)圖3-5-39和圖3-5-40,系此合金(jin)在(zai)硫酸、氯化氫(qing)中的(de)(de)(de)等腐蝕(shi)(shi)圖并(bing)(bing)與其他Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)比較；圖3-5-41則系此合金(jin)在(zai)幾種還原性(xing)酸中的(de)(de)(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)并(bing)(bing)與C-4、C-276、C-22、622合金(jin)、59合金(jin)的(de)(de)(de)比較。可以(yi)明顯(xian)看(kan)出，在(zai)所(suo)試驗的(de)(de)(de)諸(zhu)多介質(zhi)條(tiao)件下，686合金(jin)具有最佳的(de)(de)(de)耐(nai)全(quan)(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)。

  2. 局部(bu)腐(fu)蝕(shi)

    ①. 晶間(jian)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(bu)研(yan)究表明(ming)，降(jiang)低(di)686合(he)金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定化元素(su)Ti(控制(zhi)(zhi)Ti/C比），可(ke)顯(xian)著降(jiang)低(di)686合(he)金的晶間腐蝕敏(min)感性。圖(tu)3-5-43系(xi)采(cai)取降(jiang)碳(tan)、降(jiang)鐵、加鈦，控制(zhi)(zhi)Ti/C后的合(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐蝕試(shi)驗結(jie)果。顯(xian)然，采(cai)取此措施后，抑制(zhi)(zhi)了碳(tan)化物(wu)等的有害作用，敏(min)化態耐蝕性獲得顯(xian)著提高(gao)。

    ②. 點腐蝕和縫隙腐蝕 

     表(biao)(biao)3-5-57和(he)表(biao)(biao)3-5-58列出了 686合(he)金(jin)的耐點(dian)蝕(shi)性和(he)耐縫(feng)隙腐蝕(shi)性能。可以看(kan)出，在所試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)下，686合(he)金(jin)的耐點(dian)蝕(shi)性（腐蝕(shi)速(su)率(lv)和(he)臨界(jie)點(dian)蝕(shi)溫(wen)度）優于(yu)C-276合(he)金(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫(feng)隙腐蝕(shi)性能（臨界(jie)縫(feng)隙腐蝕(shi)溫(wen)度）在Green Death溶液中既(ji)優于(yu)C-276,又(you)優于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合(he)金(jin)。

     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(xi)686合(he)金(jin)堆(dui)焊(han)層(ceng)在苛刻的氧化性氯(lv)化物溶(rong)液中的臨界點蝕(shi)(shi)電位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻(ge)鉬（鎢(wu)）合(he)金(jin)對比的結果(guo)，可以(yi)看出，686合(he)金(jin)的堆(dui)焊(han)層(ceng)耐點蝕(shi)(shi)性良好，在同樣采用(yong)MIG焊(han)時，686合(he)金(jin)的堆(dui)焊(han)層(ceng)的耐點蝕(shi)(shi)性也優于C-276、C-22和622合(he)金(jin)。

三、力學性(xing)能(neng)

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的室溫力(li)學性(xing)能見(jian)表(biao)3-5-60。高溫力(li)學性(xing)能見(jian)圖3-5-45。從(cong)圖3-5-45可(ke)看(kan)出686合金(jin)的高溫試(shi)驗數據和美國機械工程學會(hui)(hui)鍋爐和壓力(li)容器(qi)委(wei)員會(hui)(hui)所給出的允(yun)許設(she)計應力(li)值(zhi)。

    不同溫度時效100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫和低溫沖擊吸(xi)收功的(de)影響(xiang)見表(biao)3-5-61。圖(tu)3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的(de)疲勞曲線。

四、冷熱加工及成型性(xing)能

  冷加工對合(he)金(jin)(jin)(jin)室溫力(li)學性能的(de)影響(xiang)見圖3-5-47，可以看出(chu)，隨冷加工變形(xing)量的(de)增(zeng)加，686合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)強(qiang)度(du)提高(gao)，伸長率下降。此(ci)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)熱加工和熱成(cheng)型性可參(can)考前述(shu)鎳(nie)鉻鉬(mu)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)資料。

五、焊(han)接性能

  686合金(jin)(jin)的(de)焊(han)接性能良(liang)好，可按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合金(jin)(jin)的(de)焊(han)接工藝進行焊(han)接，填充金(jin)(jin)屬(shu)使用(yong)與(yu)686的(de)同材合金(jin)(jin)，焊(han)后可獲得優良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性能。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)物(wu)理性能見表(biao)3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用(yong)于海水、醋酸(suan)、氯(lv)化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法(fa)磷酸(suan)和(he)采用(yong)混酸(suan)的(de)酸(suan)洗液(ye)等介(jie)質中(zhong)。特別是在含有大量氯(lv)離子(zi)又有氧(yang)化(hua)劑(ji)的(de)溶(rong)液(ye)中(zhong)大為適用(yong)。此合金可制作容器、管(guan)線、泵、閥、板(ban)式換熱器、二氧(yang)化(hua)碳冷卻(que)塔(ta)等的(de)設備和(he)構件。