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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳鉻鉬系合金中的一種較新牌號，并于1993年問世。此合金系在Hastelloy C-276基礎上，僅提高鉻量到～21%,降低鐵量到≤2%,使此合金的Cr+Mo+W總量高達41%,系此類合金中最高的。在一些介質中，686合金的耐蝕性一般優于前述的幾種Ni-Cr-Mo系合金。但由于合金中Cr+Mo+W總量高，因此即使此合金含鐵量≤1%,合金的熱穩定性仍會受到一定影響。為此，為了防止此合金固溶態基體上仍會有金屬間相等的存在，此合金的固溶處理溫度需高達～1200℃且需快速冷卻。

一、化學成分和組織特點

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

  此合金固溶處理態系呈面心立方的單一奧氏體組織，但經熱成型和焊態則在基體上會有μ相等金屬間相和少量碳化物析出。圖3-5-38所示照片為合金元素成與 686合金 相近的 622合金經掃描電鏡觀察所獲得的μ相照片。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的耐全面腐蝕性見圖3-5-39和圖3-5-40,系此合金在硫酸、氯化氫中的等腐蝕圖并與其他Ni-Cr-Mo(-W)型合金的耐蝕性比較；圖3-5-41則系此合金在幾種還原性酸中的耐全面腐蝕性并與C-4、C-276、C-22、622合金、59合金的比較。可以明顯看出，在所試驗的諸多介質條件下，686合金具有最佳的耐全面腐蝕性。

  2. 局部腐蝕

    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合金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩定化元素Ti(控制Ti/C比），可顯著降低686合金的晶間腐蝕敏感性。圖3-5-43系采取降碳、降鐵、加鈦，控制Ti/C后的合金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的腐蝕試驗結果。顯然，采取此措施后，抑制了碳化物等的有害作用，敏化態耐蝕性獲得顯著提高。

    ②. 點腐蝕和縫隙腐蝕 

     表3-5-57和表3-5-58列出了 686合金的耐點蝕性和耐縫隙腐蝕性能。可以看出，在所試驗條件下，686合金的耐點蝕性（腐蝕速率和臨界點蝕溫度）優于C-276合金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫隙腐蝕性能（臨界縫隙腐蝕溫度）在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合金堆焊層在苛刻的氧化性氯化物溶液中的臨界點蝕電位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合金對比的結果，可以看出，686合金的堆焊層耐點蝕性良好，在同樣采用MIG焊時，686合金的堆焊層的耐點蝕性也優于C-276、C-22和622合金。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫力學性能見表3-5-60。高溫力學性能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看出686合金的高溫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的允許設計應力值。

    不同溫度時效100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫和低溫沖擊吸收功的影響見表3-5-61。圖3-5-46系退火態00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線。

四、冷熱加工及成型性能

  冷加工對合金室溫力學性能的影響見圖3-5-47，可以看出，隨冷加工變形量的增加，686合金的強度提高，伸長率下降。此合金的熱加工和熱成型性可參考前述鎳鉻鉬合金的資料。

五、焊接性能

  686合金的焊接性能良好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合金的焊接工藝進行焊接，填充金屬使用與686的同材合金，焊后可獲得優良的耐腐蝕性能。

六、物理性能

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

七、應用

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