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NS 313 (Inconel 601)

(0Cr23Ni60Fe14Al)、 NS 313、Inconel 601合金系一种既耐蚀，又抗高温氧化，且具有较好热强性的镍基合金。

一、化学成分和组织特点

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的化学成分见表3-3-1。从表中可知，合金中铬含量较高，因而在氧化性酸介质中耐蚀性较好；合金在含较高铬量的同时，还含有铝，因而，此合金的抗氧化性、抗硫化性能也较佳。此合金固溶态具有稳定的奥氏体组织，同时在基体上还有弥散的少量碳化物和氮化物。此合金中完全不存在脆性金属间相，例如σ相。

二、耐腐蚀性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金耐高温腐蚀，特别是抗高温氧化的性能优异，最高使用温度可达1260℃，在一些酸、碱等介质中，例如硝酸、NaOH、稀H₃PO₄中也具有良好的耐蚀性。

  1. 抗氧化性

  图 3-3-30、图 3-3-31 和 图 3-3-33 系  0Cr23Ni60Fe14Al合金与 0Cr15Ni75Fe（Inconel 600)、0Cr20Ni32Fe (Inconel 800)两种合金高温抗氧化性能的比较结果，由图可以看出，即使加热到1260℃，0Cr23Ni60Fe14Al合金仍具有良好的抗氧化性。这主要是此合金表面在高温下能够形成非常致密且黏附性好的氧化膜。图3-3-32系国内在1150℃对 0Cr23Ni60Fe14Al所进行的抗氧化性试验结果。显然此合金的抗氧化性能与其他镍基高铬耐蚀合金相比处于同一水平。

  2. 抗硫化性能

  在1.5%H₂S+98.5%H₂气中，于650~750℃中进行的试验结果见图3-3-34。由图可知，0Cr23Ni60Fe14Al合金具有较好的抗硫化性能。

 3. 耐全面腐蚀性能

  在一些酸、碱、盐介质中，0Cr23Ni60Fe14Al合金的耐蚀性与0Cr15Ni75Fe合金相近。因此，0Cr15Ni75Fe合金的耐蚀性数据也可供参考。0Cr23Ni60Fe14Al合金在一些介质中耐蚀性数据见表3-3-12~表3-3-14。图3-3-35系国产合金在沸腾65%HNO₃中和1150℃高温玻璃中进行的腐蚀试验结果。

  4.  耐应力腐蚀性能

 0Cr23Ni60Fe14Al合金中的高镍含量，故其耐氯化物、氢氧化物的应力腐蚀性能也很好。表 3-3-15 是一些试验结果。

三、力学性能

 表3-3-16系0Cr23Ni60Fe14Al合金在热加工和固溶状态下，一些冶金产品（板、棒、管、丝等）的室温力学性能。

  图3-3-36和图3-3-37经不同温度固溶处理的0Cr23Ni60Fe14Al合金棒材的高温力学性能，试验用棒材尺寸为Φ16mm。

  表3-3-17和表3-3-18系0Cr23Ni60Fe14Al合金的冲击韧性。由表可知，即使经过中温（540~870℃)长期时效，此合金仍无脆化倾向。

  图3-3-38和图3-3-39分别为此合金的旋转、悬臂梁疲劳试验结果。图3-3-40 和图3-3-41分别为0Cr23Ni60Fe14Al合金的高温蠕变和高温持久性能。从图3-3-41可知，980℃固溶较1150℃固溶处理具有更高的持久强度。

四、物理性能

  物理性能见表 3-3-19

五、焊接性能

  0Cr23Ni60Fe14A1合金具有良好的可焊性。表3-3-20系根据使用环境所推荐的焊接条件、焊接方法和焊条、焊丝选择。

六、冷热加工及成型性能

  0Cr23Ni60Fe14Al合金具有良好的冷、热加工性能。适宜的热加工变形温度为870~1230℃。当大变形量加工时，要在1040~1230℃间进行。由于此合金在650~871℃间有一低塑性区，因此，热加工变形不能在此温度范围内进行。热加工后的冷却速度一般没有限制，但为了防止敏化，冷却过程中通过540~760℃时要尽量快。图3-3-42系0Cr23Ni60Fe14Al合金加工硬化性能，显然，0Cr23Ni60Fe14Al 合金的此种性能与前述0Cr15Ni75Fe极相近。

七、热处理

  0Cr23Ni60Fe14Al合金的热处理工艺为1100~1150℃左右加热后急冷。在某些条件下亦可在980℃左右加热后空冷。

八、应用

  由于 0Cr23Ni60Fe14Al 合金具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，因而主要用于加热设备、化学工业、环境污染控制、兰、航天以及动力工业中。例如，制造退火、渗碳、氮化等热处理设备、部件；备种工业炉用辐射管、套筒、火焰屏蔽、燃气喷嘴、电阻加热元件、电阻丝套管；工业用冷受器管、储酸生产中的一些设备部件等。0Cr23Ni60Fe14AI合金的治金产品有板、管、丝、带、棒、锻件等各种产品。