00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳鉻鉬系合金中的一種較新牌號(hào)，并于1993年問世。此合金系在Hastelloy C-276基礎(chǔ)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(dá)41%,系此類合金中最高的。在一些介質(zhì)中，686合金的耐蝕性一般優(yōu)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(wěn)定性仍會(huì)受到一定影響。為此，為了防止此合金固溶態(tài)基體上仍會(huì)有金屬間相等的存在，此合金的固溶處理溫度需高達(dá)～1200℃且需快速冷卻。

一、化學(xué)成分和組織特點(diǎn)

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

  此合金固溶處理態(tài)系呈面心立方的單一奧氏體組織，但經(jīng)熱成型和焊態(tài)則在基體上會(huì)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(jīng)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(yàn)的諸多介質(zhì)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(shí)間－溫度敏化曲線。固溶態(tài)的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質(zhì)中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結(jié)果表明，此合金對(duì)晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當(dāng)敏化時(shí)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(shí),腐蝕速率可高達(dá)2.5mm/a。

     進(jìn)一步研究表明，降低686合金的C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入穩(wěn)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(yàn)結(jié)果。顯然，采取此措施后，抑制了碳化物等的有害作用，敏化態(tài)耐蝕性獲得顯著提高。

    ②. 點(diǎn)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(diǎn)蝕性和耐縫隙腐蝕性能?？梢钥闯?，在所試驗(yàn)條件下，686合金的耐點(diǎn)蝕性（腐蝕速率和臨界點(diǎn)蝕溫度）優(yōu)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(yōu)于C-276,又優(yōu)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(diǎn)蝕電位并與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合金對(duì)比的結(jié)果，可以看出，686合金的堆焊層耐點(diǎn)蝕性良好，在同樣采用MIG焊時(shí)，686合金的堆焊層的耐點(diǎn)蝕性也優(yōu)于C-276、C-22和622合金。

三、力學(xué)性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的室溫力學(xué)性能見表3-5-60。高溫力學(xué)性能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看出686合金的高溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)和美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍋爐和壓力容器委員會(huì)所給出的允許設(shè)計(jì)應(yīng)力值。

    不同溫度時(shí)效100小時(shí)對(duì)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(tài)00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線。

四、冷熱加工及成型性能

  冷加工對(duì)合金室溫力學(xué)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(qiáng)度提高，伸長(zhǎng)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(jìn)行焊接，填充金屬使用與686的同材合金，焊后可獲得優(yōu)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(yīng)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(zhì)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(shè)備和構(gòu)件。