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0Cr15Ni70Ti3AlNb (Inconel X-750)

  (0Cr15Ni70Ti3AINb)  Inconel X-750合金系一種耐腐蝕，抗氧化和高溫、高強度的沉淀硬化型熱強鎳基合金。此合金通常用于深冷至650℃之間。根據(jù)此合金的高強度和在高溫水中的耐蝕性以及其輻照穩(wěn)定性等特點，國內(nèi)外的輕水（壓水、沸水）核反應(yīng)堆核電廠均選用此鋼制作堆內(nèi)的一些構(gòu)件。

一、化學(xué)成分和組織特點

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的化學(xué)成分見下表

  0Cr15Ni70Ti3AINb合金在固溶態(tài)為純奧氏體組織，但經(jīng)不同溫度時效后會有γ',Ni3(Al/Ti)金屬間相和M23C6碳化物等析出。

二、耐腐蝕性能

 0Cr15Ni70Ti3AINb 可用于核反應(yīng)堆中的一些高強度構(gòu)件。因此，對此合金在核反應(yīng)堆條件下的耐蝕性進行了比較多的研究和試驗。

  在壓水和沸水動力堆一回路水介質(zhì)中，0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的耐全面腐蝕性能與18-8 Cr-Ni不銹鋼和0Cr15Ni75Fe合金相近，腐蝕速率一般在≤10mg/(d㎡·月）。在其他介質(zhì)中，此合金的耐腐蝕性也與0Cr15Ni75Fe合金相似。

  20世紀80年代初，由于輕水動力堆用0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的部件也出現(xiàn)了晶間型應(yīng)力腐蝕斷裂，進而引起了人們對此合金耐應(yīng)力腐蝕性能的重視并進行了大量的研究。研究結(jié)果表明，0Cr15Ni70Ti3AINb的應(yīng)力腐蝕敏感性與合金的熱處理工藝、試驗條件等密切相關(guān)。圖3-3-47和表3-3-26的結(jié)果指出，0Cr15Ni70Ti3AINb合金經(jīng)不同熱處理后，M23C6型碳化物沿晶界析出是否與基體共格對合金的耐應(yīng)力腐蝕性能有重大影響。

三、力學(xué)性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金可生產(chǎn)的品種很多，由于熱處理制度的不同，其力學(xué)性能也有所不同。本節(jié)主要介紹輕水反應(yīng)堆在≤350℃以下所用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的性能。

  在不大于593℃以下使用的0Cr15Ni70Ti3AlNb棒材和鍛件的力學(xué)性能見表3-3-27、表3-3-28和圖3-3-48~圖3-3-51。

四、冷、熱加工性能

  0Cr15Ni70Ti3AINb 合金適宜的熱變形溫度為950~1205℃.大變形量必須在1040℃以上進行。為滿足技術(shù)條件的要求，在低于1090℃以下時的變形量應(yīng)達到約20%。

  0Cr15Ni70Ti3A1Nb合金的冷加工性良好。由于它比較容易加工硬化（見圖3-3-52),與18-8型Cr-Ni不銹鋼相似，所以必須及時固溶處理以防止冷加工開裂。

五、熱處理工藝

  根據(jù)用途和對性能的不同要求，此合金的熱處理工藝也有所不同。對于工作溫度在600℃以上長期使用的設(shè)備、部件，一般是經(jīng)1150℃固溶，再經(jīng)845℃穩(wěn)定化，最后再進行705℃的時效處理。而對在60℃以下工作的設(shè)備和部件，則可在冷、熱加工或在固溶處理后直接進行時效處理。

六、焊接性能

 對0Cr15Ni70Ti3AINb合金，建議采用鎢極氬弧焊、電子束焊、等離子焊等焊接方法進行焊接。采用鎢極氬弧焊時可使用Inconel 69填絲。焊接板材的力學(xué)性能見圖3-3-53。

七、物理性能

  0Cr15Ni70Ti3AlNb合金的物理性能見下表

八、應(yīng)用

 由于0Cr15Ni70Ti3A1Nb具有良好的力學(xué)性能，耐腐蝕性能和抗氧化性能，因此，在輕水（壓水、沸水）核反應(yīng)堆中主要用做壓力殼密封環(huán)（鍛件）、螺栓、彈簧、定位銷等部件。我國的小型和大型壓水動力堆也均采用此合金制造這些構(gòu)件。

 此合金作為熱強合金廣泛用于火箭發(fā)動機構(gòu)件；燃氣輪機的轉(zhuǎn)子葉輪、葉片和螺栓等緊固件；還可用于從0℃以下到650℃工作的彈簧等部件。