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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系镍铬钼系合金中的一种较新牌号，并于1993年问世。此合金系在Hastelloy C-276基础上，仅提高铬量到～21%,降低铁量到≤2%,使此合金的Cr+Mo+W总量高达41%,系此类合金中最高的。在一些介质中，686合金的耐蚀性一般优于前述的几种Ni-Cr-Mo系合金。但由于合金中Cr+Mo+W总量高，因此即使此合金含铁量≤1%,合金的热稳定性仍会受到一定影响。为此，为了防止此合金固溶态基体上仍会有金属间相等的存在，此合金的固溶处理温度需高达～1200℃且需快速冷却。

一、化学成分和组织特点

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化学成分见表 。

  此合金固溶处理态系呈面心立方的单一奥氏体组织，但经热成型和焊态则在基体上会有μ相等金属间相和少量碳化物析出。图3-5-38所示照片为合金元素成与 686合金 相近的 622合金经扫描电镜观察所获得的μ相照片。

二、耐腐蚀性能

  1. 全面腐蚀

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的耐全面腐蚀性见图3-5-39和图3-5-40,系此合金在硫酸、氯化氢中的等腐蚀图并与其他Ni-Cr-Mo(-W)型合金的耐蚀性比较；图3-5-41则系此合金在几种还原性酸中的耐全面腐蚀性并与C-4、C-276、C-22、622合金、59合金的比较。可以明显看出，在所试验的诸多介质条件下，686合金具有最佳的耐全面腐蚀性。

  2. 局部腐蚀

    ①. 晶间腐蚀 

     图3-5-42系686合金在沸腾溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的时间－温度敏化曲线。固溶态的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介质中的腐蚀速率为0.25mm/a.而图3-5-42的结果表明，此合金对晶间腐蚀最敏感的温度是950℃.当敏化时间＜1h,此合金的腐蚀速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蚀速率显著增加，敏化4小时,腐蚀速率可高达2.5mm/a。

     进一步研究表明，降低686合金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入稳定化元素Ti(控制Ti/C比），可显著降低686合金的晶间腐蚀敏感性。图3-5-43系采取降碳、降铁、加钛，控制Ti/C后的合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐蚀试验结果。显然，采取此措施后，抑制了碳化物等的有害作用，敏化态耐蚀性获得显著提高。

    ②. 点腐蚀和缝隙腐蚀 

     表3-5-57和表3-5-58列出了 686合金的耐点蚀性和耐缝隙腐蚀性能。可以看出，在所试验条件下，686合金的耐点蚀性（腐蚀速率和临界点蚀温度）优于C-276合金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐缝隙腐蚀性能（临界缝隙腐蚀温度）在Green Death溶液中既优于C-276,又优于00Cr22Ni60Mo13W3合金。

     图3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金与其他几种镍铬钼（钨）合金耐缝隙腐蚀性能的比较，可以看出，686合金的耐缝隙腐蚀性最佳。

     表3-5-59系686合金堆焊层在苛刻的氧化性氯化物溶液中的临界点蚀电位并与C-276和C-22、622三种镍铬钼（钨）合金对比的结果，可以看出，686合金的堆焊层耐点蚀性良好，在同样采用MIG焊时，686合金的堆焊层的耐点蚀性也优于C-276、C-22和622合金。

三、力学性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室温力学性能见表3-5-60。高温力学性能见图3-5-45。从图3-5-45可看出686合金的高温试验数据和美国机械工程学会锅炉和压力容器委员会所给出的允许设计应力值。

    不同温度时效100小时对00Cr21Ni56Mo16W4合金室温和低温冲击吸收功的影响见表3-5-61。图3-5-46系退火态00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲劳曲线。

四、冷热加工及成型性能

  冷加工对合金室温力学性能的影响见图3-5-47，可以看出，随冷加工变形量的增加，686合金的强度提高，伸长率下降。此合金的热加工和热成型性可参考前述镍铬钼合金的资料。

五、焊接性能

  686合金的焊接性能良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金的焊接工艺进行焊接，填充金属使用与686的同材合金，焊后可获得优良的耐腐蚀性能。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性能见表3-5-62。

七、应用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要用于海水、醋酸、氯化氢、氟化氢、湿法磷酸和采用混酸的酸洗液等介质中。特别是在含有大量氯离子又有氧化剂的溶液中大为适用。此合金可制作容器、管线、泵、阀、板式换热器、二氧化碳冷却塔等的设备和构件。