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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是一種(zhong)(zhong)既(ji)具有高(gao)耐(nai)蝕(shi)性又可(ke)時效(xiao)硬(ying)(ying)化到(dao)極(ji)高(gao)強(qiang)度(du)的(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)(he)(he)金。此合(he)(he)(he)(he)金的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性基(ji)(ji)本上與(yu)已廣泛使用(yong)的(de)(de)Inconel 625合(he)(he)(he)(he)金一致，時效(xiao)硬(ying)(ying)化處(chu)理的(de)(de)725合(he)(he)(he)(he)金的(de)(de)強(qiang)度(du)水平(ping)是625合(he)(he)(he)(he)金的(de)(de)2倍，并且其塑(su)韌(ren)性仍(reng)保(bao)持較高(gao)的(de)(de)水平(ping)。對于(yu)在腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中(zhong)應(ying)用(yong)，既(ji)要求具有優異耐(nai)蝕(shi)性又要求具有高(gao)強(qiang)和(he)高(gao)的(de)(de)塑(su)韌(ren)性的(de)(de)服役(yi)條件，一些大型部件或截面(mian)尺寸不(bu)均勻的(de)(de)部件不(bu)能釆用(yong)冷加(jia)工的(de)(de)強(qiang)化措施，這種(zhong)(zhong)時效(xiao)硬(ying)(ying)化型鐐基(ji)(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)(he)(he)金不(bu)失是一種(zhong)(zhong)最佳(jia)選擇。Inconel 725合(he)(he)(he)(he)金已在酸性氣田開(kai)發中(zhong)得到(dao)成功應(ying)用(yong)。

一、化學成(cheng)分特點和組織結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的化學成分見表 8-7。合(he)金的 Cr、Ni、Mo、Nb 含量與(yu)625合(he)金基本(ben)一致，這是此合(he)金的耐蝕特性與(yu)625合(he)金一致的根本(ben)原因，兩者(zhe)(zhe)的差別(bie)在于725合(he)金中的碳降到0.03%以下(xia)，并加入Ti和Al,前者(zhe)(zhe)減(jian)少了碳化物(wu)析出敏感性而提高耐晶(jing)間腐蝕能力，后者(zhe)(zhe)賦予了合(he)金的時效(xiao)強化功能。

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金在固溶退火狀態下為純奧氏體合金，在時效狀態下有碳化物和金屬間相形成，碳化物以M₆C為主并有MC和M₂₃C₆型碳化物形成，此合金金屬間相為[Ni3(Nb,Ti,Al)],后者為合金的主要時效強化相， 其功能是提高合金的強度。

二、力(li)學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的室溫(wen)力學性(xing)(xing)能見表8-106。時(shi)效硬(ying)化(hua)棒(bang)材高(gao)溫(wen)瞬(shun)時(shi)力學性(xing)(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒(bang)材(固溶(rong)+時(shi)效硬(ying)化(hua)處(chu)理)的高(gao)溫(wen)瞬(shun)時(shi)力學性(xing)(xing)能列于(yu)表 8-107。

三、耐蝕性能

  1. 全面(mian)腐蝕(shi)

   在酸溶液中，不同熱處理(li)狀態(tai)(tai)的(de)725合金的(de)耐蝕性列于表8-108，為了比較 引入(ru)了文獻中的(de)625和(he)C-276合金，顯然725合金的(de)耐蝕性可與退火態(tai)(tai)的(de)625合金和(he) C-276合金媲美。

    表(biao) 8-109 為725合金在酸性(xing)介質(zhi)中的耐蝕性(xing)隨試驗時間和介質(zhi)溫(wen)度的變化而 發(fa)生(sheng)的變化。

   2. 應力腐蝕(shi)

   在(zai)判定(ding)由硫(liu)化物引起的(de)應力腐蝕（氫脆(cui)）的(de)標準試驗(yan)中（NACET M0177 ）,725 合金(jin)的(de)腐蝕數(shu)據見表(biao)8-110。這(zhe)些數(shu)據指岀725合金(jin)優于625合金(jin)和718合金(jin)。

   在模擬酸(suan)性井環境中，725合(he)(he)金的應力腐蝕行為(wei)見(jian)表8-111 和圖8-93。725 合(he)(he)金的耐SCC性能優于(yu)冷加工的625合(he)(he)金、G-3合(he)(he)金、925合(he)(he)金、825合(he)(he)金和718 合(he)(he)金，近于(yu)C-276合(he)(he)金。

 3. 耐縫隙腐蝕(shi)性能和腐蝕(shi)疲(pi)勞

    時效(xiao)狀(zhuang)態的(de)(de)725合金的(de)(de)耐(nai)縫隙腐蝕性能優于退(tui)火態的(de)(de)625合金（表(biao)8-112）, 在海水中的(de)(de)疲勞性能與(yu)空(kong)氣(qi)中的(de)(de)一致（圖8-94）。

四、熱處理(li)、熱成型(xing)和(he)焊接性能(neng)

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)的(de)強化是(shi)依賴(lai)于時效(xiao)處理 γ''相沉(chen)淀實現(xian)的(de)，時效(xiao)前(qian)應(ying)使合金(jin)固溶退火，然后(hou)再施以時效(xiao)處理。

   固(gu)溶退火：1040℃ 固(gu)溶，AC（空冷）。

   時效處理：對于(yu)酸性(xing)氣井應用, 推薦下述處理工(gong)藝，730℃×8 h 、爐冷(leng) （56℃/h）至(zhi)620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型(xing)

  725合金的(de)適(shi)宜熱(re)(re)(re)成(cheng)(cheng)型溫度(du)為 899~1121℃，因其(qi)強(qiang)度(du)高，熱(re)(re)(re)成(cheng)(cheng)型設(she)備應具(ju)有(you)足夠的(de)變(bian)形力。為使部(bu)件具(ju)有(you)均(jun)勻(yun)一致的(de)變(bian)形，在(zai)變(bian)形的(de)低(di)溫區(qu)（890 ~950℃）應適(shi)度(du)減少壓(ya)縮(suo)量。為了避(bi)免(mian)混晶(jing)結構，應給予合金較(jiao)均(jun)勻(yun)的(de)壓(ya)縮(suo)量，對(dui)(dui)于(yu)開口模熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終的(de)壓(ya)縮(suo)量應大(da)于(yu)20%,對(dui)(dui)于(yu)閉口模熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終變(bian)形量應大(da)于(yu)10% ,熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)后空冷(leng)。在(zai)熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)過(guo)(guo)程中(zhong)既要(yao)避(bi)免(mian) 過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)又要(yao)避(bi)免(mian)低(di)于(yu)899℃的(de)冷(leng)點出現(xian)，一旦出現(xian)表(biao)面裂紋或其(qi)他缺陷要(yao)即時去除。建議將熱(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)工具(ju)和(he)模具(ju)預熱(re)(re)(re)到260℃，對(dui)(dui)消(xiao)除部(bu)件表(biao)面裂紋和(he)缺陷是有(you)益的(de)。

   3. 焊接(jie)

  725合金最適宜的焊接方式是GTAW和GMAW,不推薦使用SAW和SMAW, 充填金屬應采用725NDUR，以確保焊件的強度。表8-113 為采用725NDUR焊絲堆焊1層在 5% NaCI +517kPa H₂S +2758kPa CO₂, 149℃ 環境下的慢速拉伸試驗數據。表中的數據為在腐蝕環境和空氣中采用相同慢速拉伸參數所獲得的數據 比，通常這個比值在0.90以上是可接受的。表8-114 為725NDUR焊縫金屬 （GMA）的室溫力學性能，表8-115 其沖擊性能。

   表8-114 和 表8-115的數據說明，焊后(hou)高溫退火再經雙時(shi)效處理(li)可使其沖擊韌性明顯提高。

五、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理性能分別見表8-116 ~表8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金集耐腐(fu)蝕性與高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)于(yu)一身，它主要應(ying)用于(yu)耐蝕環境的(de)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)部件(jian)(jian)，在(zai)(zai)(zai)酸性氣(qi)井的(de)環境中(zhong)它已用作懸掛(gua)件(jian)(jian)、偏心工(gong)作筒，拋光座圈和地(di)面接(jie)頭等，用以抵(di)抗硫化(hua)氫、氯化(hua)物和二(er)氧化(hua)碳(tan)的(de)腐(fu)蝕。因725合金具(ju)有與625合金相當的(de)耐蝕性，它亦是在(zai)(zai)(zai)海(hai)水中(zhong)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)緊(jin)固(gu)件(jian)(jian)的(de)優選材料，在(zai)(zai)(zai)海(hai)水中(zhong)提(ti)供(gong)了良好(hao)的(de)耐點蝕、耐縫隙腐(fu)蝕性能。此(ci)外，此(ci)合金特別適宜用做聚合物的(de)擠壓(ya)模(mo)，在(zai)(zai)(zai)要求高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)腐(fu)蝕環境服役(yi)條件(jian)(jian)下，它亦提(ti)供(gong)了高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和耐蝕性的(de)雙重性能。