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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是一(yi)種既具(ju)有高(gao)耐蝕性(xing)又(you)可時(shi)效(xiao)硬(ying)(ying)化到(dao)極高(gao)強度的(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)基本上與已廣泛使(shi)用的(de)Inconel 625合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)一(yi)致，時(shi)效(xiao)硬(ying)(ying)化處理的(de)725合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)強度水(shui)平是625合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)2倍(bei)，并且其塑韌性(xing)仍保持較高(gao)的(de)水(shui)平。對于在腐(fu)蝕環(huan)境中應用，既要(yao)求具(ju)有優異(yi)耐蝕性(xing)又(you)要(yao)求具(ju)有高(gao)強和高(gao)的(de)塑韌性(xing)的(de)服役條件(jian)，一(yi)些(xie)大型部(bu)件(jian)或截面尺(chi)寸不均勻的(de)部(bu)件(jian)不能(neng)釆(bian)用冷加工的(de)強化措施，這(zhe)種時(shi)效(xiao)硬(ying)(ying)化型鐐基耐蝕合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)不失是一(yi)種最佳(jia)選擇(ze)。Inconel 725合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)已在酸性(xing)氣田開發中得到(dao)成功應用。

一、化(hua)學成分特點(dian)和組織結構(gou)

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)(jin)(jin)的(de)化(hua)學(xue)成分見表 8-7。合金(jin)(jin)(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量與(yu)625合金(jin)(jin)(jin)基本一(yi)致，這是此(ci)合金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕特性與(yu)625合金(jin)(jin)(jin)一(yi)致的(de)根本原因(yin)，兩者的(de)差別在于725合金(jin)(jin)(jin)中的(de)碳降到0.03%以下(xia)，并加入Ti和Al,前者減少了碳化(hua)物析出敏感性而提高(gao)耐(nai)晶間腐蝕能力，后者賦予了合金(jin)(jin)(jin)的(de)時(shi)效強化(hua)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、力學性能(neng)

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的室溫力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能見表8-106。時(shi)(shi)效(xiao)硬(ying)化棒材高溫瞬時(shi)(shi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒材(固溶+時(shi)(shi)效(xiao)硬(ying)化處理)的高溫瞬時(shi)(shi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)性(xing)能列于(yu)表 8-107。

三、耐蝕性能

  1. 全(quan)面腐蝕

   在(zai)酸(suan)溶液中，不同(tong)熱處理狀態(tai)的(de)(de)725合(he)(he)金的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)列(lie)于表8-108，為了比(bi)較 引入了文獻(xian)中的(de)(de)625和(he)C-276合(he)(he)金，顯然(ran)725合(he)(he)金的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)可與退火態(tai)的(de)(de)625合(he)(he)金和(he) C-276合(he)(he)金媲美。

    表 8-109 為725合(he)金在酸性介質中的耐蝕性隨試驗時間和介質溫度的變化而 發生的變化。

   2. 應(ying)力腐蝕

   在判定(ding)由硫化物(wu)引起(qi)的(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕（氫脆）的(de)(de)標準試驗(yan)中（NACET M0177 ）,725 合金的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕數據見表8-110。這些數據指岀725合金優于625合金和718合金。

   在模擬酸性井環境中，725合金的應力腐(fu)蝕行為見表8-111 和圖(tu)8-93。725 合金的耐SCC性能優于冷加工的625合金、G-3合金、925合金、825合金和718 合金，近于C-276合金。

 3. 耐縫隙腐(fu)蝕性(xing)能和腐(fu)蝕疲勞(lao)

    時(shi)效狀態(tai)(tai)的(de)725合金的(de)耐縫(feng)隙腐蝕性(xing)能優于退(tui)火(huo)態(tai)(tai)的(de)625合金（表8-112）, 在(zai)海水中(zhong)(zhong)的(de)疲勞(lao)性(xing)能與(yu)空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)一(yi)致（圖8-94）。

四、熱(re)處理、熱(re)成(cheng)型和焊接(jie)性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的強化是依賴(lai)于時效(xiao)處(chu)理(li) γ''相沉淀實(shi)現的，時效(xiao)前應使(shi)合金固溶退火，然后再施以時效(xiao)處(chu)理(li)。

   固(gu)溶(rong)退火：1040℃ 固(gu)溶(rong)，AC（空冷）。

   時效處(chu)(chu)理：對于酸性氣(qi)井應用, 推薦下(xia)述處(chu)(chu)理工藝(yi)，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合(he)金(jin)的(de)(de)適宜熱(re)(re)(re)成(cheng)型(xing)溫度為(wei) 899~1121℃，因其強度高，熱(re)(re)(re)成(cheng)型(xing)設備應(ying)具有(you)足夠(gou)的(de)(de)變(bian)形力。為(wei)使部件(jian)具有(you)均勻一致的(de)(de)變(bian)形，在變(bian)形的(de)(de)低(di)溫區（890 ~950℃）應(ying)適度減少壓縮量。為(wei)了(le)避免(mian)混晶(jing)結構，應(ying)給予(yu)合(he)金(jin)較均勻的(de)(de)壓縮量，對于開口(kou)模熱(re)(re)(re)作，最(zui)終(zhong)的(de)(de)壓縮量應(ying)大于20%,對于閉口(kou)模熱(re)(re)(re)作，最(zui)終(zhong)變(bian)形量應(ying)大于10% ,熱(re)(re)(re)作后空冷(leng)。在熱(re)(re)(re)作過程中既要避免(mian) 過熱(re)(re)(re)又要避免(mian)低(di)于899℃的(de)(de)冷(leng)點出(chu)現，一旦出(chu)現表(biao)面裂紋(wen)或其他(ta)缺(que)(que)陷(xian)要即時去(qu)除。建議(yi)將熱(re)(re)(re)作工具和模具預熱(re)(re)(re)到260℃，對消除部件(jian)表(biao)面裂紋(wen)和缺(que)(que)陷(xian)是有(you)益的(de)(de)。

   3. 焊接

  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(biao)8-114 和 表(biao)8-115的數據說明，焊(han)后(hou)高(gao)溫(wen)退火再經雙時效處理可使其沖(chong)擊(ji)韌性明顯提(ti)高(gao)。

五、物理(li)性(xing)能

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

六、應(ying)用(yong)

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金集耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)與高(gao)強度(du)于(yu)一身(shen)，它主要應(ying)用(yong)于(yu)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)環境(jing)(jing)的(de)(de)高(gao)強度(du)部件(jian)，在(zai)酸性(xing)氣井的(de)(de)環境(jing)(jing)中(zhong)它已用(yong)作懸(xuan)掛件(jian)、偏心工作筒，拋光座圈(quan)和(he)地面(mian)接(jie)頭(tou)等，用(yong)以抵抗硫化氫、氯化物(wu)和(he)二(er)氧化碳的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)725合(he)金具有與625合(he)金相當的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，它亦是在(zai)海水(shui)(shui)中(zhong)高(gao)強度(du)緊固(gu)件(jian)的(de)(de)優選材料，在(zai)海水(shui)(shui)中(zhong)提供(gong)了(le)良好的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)。此(ci)外，此(ci)合(he)金特別適宜用(yong)做聚合(he)物(wu)的(de)(de)擠壓模，在(zai)要求高(gao)強度(du)的(de)(de)強腐(fu)蝕(shi)(shi)環境(jing)(jing)服役條(tiao)件(jian)下，它亦提供(gong)了(le)高(gao)強度(du)和(he)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)雙重性(xing)能(neng)。