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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳鉻鉬系合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)種較新牌(pai)號，并于(yu)(yu)1993年問世。此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)系在(zai)Hastelloy C-276基礎上(shang)(shang)，僅(jin)提(ti)高(gao)鉻量(liang)(liang)到～21%,降低鐵量(liang)(liang)到≤2%,使(shi)此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高(gao)達(da)41%,系此(ci)(ci)類合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)最高(gao)的(de)(de)(de)。在(zai)一(yi)些介質(zhi)中(zhong)(zhong)，686合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)一(yi)般優于(yu)(yu)前述的(de)(de)(de)幾種Ni-Cr-Mo系合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。但由(you)于(yu)(yu)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)Cr+Mo+W總量(liang)(liang)高(gao)，因此(ci)(ci)即使(shi)此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)含鐵量(liang)(liang)≤1%,合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱穩定(ding)(ding)性(xing)仍會(hui)受到一(yi)定(ding)(ding)影響。為(wei)此(ci)(ci)，為(wei)了防止此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)固溶(rong)態基體上(shang)(shang)仍會(hui)有(you)金(jin)(jin)(jin)屬間相等的(de)(de)(de)存在(zai)，此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)固溶(rong)處(chu)理溫度需高(gao)達(da)～1200℃且需快速(su)冷卻。

一(yi)、化學成分和組(zu)織特點(dian)

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

  此合金固溶處理(li)態系呈面心立方的(de)單(dan)一奧氏體組織，但經熱(re)成(cheng)(cheng)型和焊態則(ze)在基(ji)體上(shang)會有μ相(xiang)(xiang)等(deng)金屬間相(xiang)(xiang)和少量碳化物析出。圖3-5-38所(suo)示照片(pian)為合金元素(su)成(cheng)(cheng)與 686合金 相(xiang)(xiang)近(jin)的(de) 622合金經掃描電(dian)鏡觀察所(suo)獲得的(de)μ相(xiang)(xiang)照片(pian)。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)全(quan)面腐蝕性(xing)見圖(tu)(tu)3-5-39和(he)圖(tu)(tu)3-5-40,系此合(he)(he)金(jin)(jin)在硫酸(suan)、氯化氫中的(de)等(deng)腐蝕圖(tu)(tu)并與其他(ta)Ni-Cr-Mo(-W)型(xing)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕性(xing)比較；圖(tu)(tu)3-5-41則系此合(he)(he)金(jin)(jin)在幾種還原性(xing)酸(suan)中的(de)耐(nai)全(quan)面腐蝕性(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合(he)(he)金(jin)(jin)、59合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)比較。可以明顯看出，在所試驗的(de)諸多介質條件下，686合(he)(he)金(jin)(jin)具有(you)最佳的(de)耐(nai)全(quan)面腐蝕性(xing)。

  2. 局部(bu)腐蝕

    ①. 晶間腐(fu)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(yan)究(jiu)表明，降(jiang)低686合金(jin)的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并(bing)加(jia)入穩定化元素Ti(控制Ti/C比），可顯著降(jiang)低686合金(jin)的(de)(de)晶間腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性。圖3-5-43系(xi)采(cai)取降(jiang)碳(tan)、降(jiang)鐵、加(jia)鈦，控制Ti/C后的(de)(de)合金(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)試驗結果。顯然，采(cai)取此措施后，抑制了碳(tan)化物等的(de)(de)有害作用，敏(min)化態耐(nai)蝕(shi)性獲得顯著提高(gao)。

    ②. 點腐蝕和縫隙(xi)腐蝕 

     表3-5-57和(he)表3-5-58列出了 686合(he)(he)金的耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)性和(he)耐(nai)(nai)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能。可(ke)以看出，在所(suo)試(shi)驗條件下，686合(he)(he)金的耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)性（腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率和(he)臨界點蝕(shi)(shi)溫(wen)度(du)(du)）優于C-276合(he)(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)(nai)縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能（臨界縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)溫(wen)度(du)(du)）在Green Death溶液中既優于C-276,又優于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3-5-59系686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)堆焊(han)層在(zai)苛刻的氧化(hua)性氯化(hua)物(wu)溶(rong)液(ye)中的臨界點蝕(shi)(shi)電(dian)位(wei)并與C-276和(he)C-22、622三(san)種鎳鉻鉬（鎢）合(he)(he)(he)金(jin)(jin)對比的結果，可以看出，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的堆焊(han)層耐點蝕(shi)(shi)性良好(hao)，在(zai)同樣采用MIG焊(han)時，686合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的堆焊(han)層的耐點蝕(shi)(shi)性也優于C-276、C-22和(he)622合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)的(de)室溫(wen)力學性能見(jian)表3-5-60。高(gao)溫(wen)力學性能見(jian)圖3-5-45。從圖3-5-45可看出686合金(jin)的(de)高(gao)溫(wen)試驗數據(ju)和美國機械工程學會(hui)鍋(guo)爐和壓力容器委員會(hui)所(suo)給出的(de)允許設(she)計應力值(zhi)。

    不同溫(wen)度時(shi)效100小時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)室溫(wen)和低溫(wen)沖(chong)擊吸(xi)收功的影響見(jian)表3-5-61。圖3-5-46系退(tui)火(huo)態00Cr21Ni56Mo16W4合(he)金(jin)的疲勞曲線。

四、冷熱加工及成型性能

  冷加(jia)工(gong)對合金(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(jia)工(gong)變形量的(de)增加(jia)，686合金(jin)的(de)強度提高(gao)，伸長(chang)率下降。此合金(jin)的(de)熱加(jia)工(gong)和熱成型性可參考前(qian)述鎳鉻鉬合金(jin)的(de)資料。

五、焊(han)接性能(neng)

  686合(he)金的(de)焊(han)接(jie)(jie)性能(neng)良好，可(ke)(ke)按(an)Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金的(de)焊(han)接(jie)(jie)工藝進行焊(han)接(jie)(jie)，填充金屬(shu)使(shi)用(yong)與686的(de)同材合(he)金，焊(han)后(hou)可(ke)(ke)獲得優(you)良的(de)耐腐蝕性能(neng)。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性(xing)能見表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用于海(hai)水(shui)、醋(cu)酸(suan)(suan)、氯(lv)化(hua)氫、氟化(hua)氫、濕法磷(lin)酸(suan)(suan)和采用混酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)洗液(ye)(ye)等(deng)介質中。特別是在(zai)含有(you)大量氯(lv)離子又有(you)氧化(hua)劑的溶液(ye)(ye)中大為適用。此合金可制(zhi)作(zuo)容器、管線、泵、閥(fa)、板式換熱(re)器、二氧化(hua)碳冷卻(que)塔等(deng)的設備和構(gou)件。