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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是(shi)一種既具有高耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)又可(ke)時(shi)效(xiao)硬化到極高強(qiang)(qiang)度的(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)(nai)蝕(shi)合金(jin)。此(ci)合金(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)基本上與已(yi)(yi)廣(guang)泛使用(yong)的(de)(de)Inconel 625合金(jin)一致(zhi)，時(shi)效(xiao)硬化處理的(de)(de)725合金(jin)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度水平是(shi)625合金(jin)的(de)(de)2倍，并且其(qi)塑韌(ren)性(xing)仍保(bao)持較高的(de)(de)水平。對于(yu)在腐蝕(shi)環境中(zhong)應用(yong)，既要求具有優異耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)又要求具有高強(qiang)(qiang)和(he)高的(de)(de)塑韌(ren)性(xing)的(de)(de)服(fu)役條件，一些大型(xing)部(bu)件或截面尺寸不均勻的(de)(de)部(bu)件不能釆(bian)用(yong)冷加工的(de)(de)強(qiang)(qiang)化措施，這種時(shi)效(xiao)硬化型(xing)鐐基耐(nai)(nai)蝕(shi)合金(jin)不失是(shi)一種最佳選擇。Inconel 725合金(jin)已(yi)(yi)在酸性(xing)氣田開(kai)發(fa)中(zhong)得(de)到成功應用(yong)。

一、化(hua)學成分特(te)點和組織結(jie)構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分見(jian)表(biao) 8-7。合金(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量與(yu)625合金(jin)基(ji)本一(yi)致(zhi)，這是此合金(jin)的(de)耐(nai)蝕特性與(yu)625合金(jin)一(yi)致(zhi)的(de)根本原(yuan)因，兩者(zhe)(zhe)的(de)差(cha)別在于(yu)725合金(jin)中的(de)碳降到0.03%以下，并加(jia)入Ti和Al,前者(zhe)(zhe)減(jian)少了(le)碳化(hua)物析(xi)出敏感性而提高耐(nai)晶(jing)間腐蝕能(neng)力，后(hou)者(zhe)(zhe)賦予了(le)合金(jin)的(de)時效強化(hua)功能(neng)。

 （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(xing)能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的室溫(wen)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能見表(biao)8-106。時效硬化棒(bang)材高溫(wen)瞬(shun)時力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒(bang)材(固溶+時效硬化處(chu)理(li))的高溫(wen)瞬(shun)時力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能列于表(biao) 8-107。

三、耐蝕性能

  1. 全面腐蝕

   在(zai)酸溶液中，不同熱(re)處理狀態的(de)725合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性列于表8-108，為了(le)比較 引入了(le)文獻中的(de)625和(he)C-276合(he)金(jin)，顯然(ran)725合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性可與退火態的(de)625合(he)金(jin)和(he) C-276合(he)金(jin)媲(pi)美。

    表 8-109 為725合金(jin)在酸(suan)性介(jie)質(zhi)中的(de)耐(nai)蝕性隨試驗時間和(he)介(jie)質(zhi)溫度的(de)變化(hua)而 發(fa)生的(de)變化(hua)。

   2. 應力腐蝕

   在判定由硫化(hua)物引起的(de)應力腐蝕（氫脆）的(de)標準試驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)金(jin)的(de)腐蝕數據見表8-110。這些數據指岀725合(he)金(jin)優于625合(he)金(jin)和718合(he)金(jin)。

   在模擬酸性(xing)井環境中，725合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)行為見表8-111 和圖8-93。725 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐SCC性(xing)能優(you)于冷加工的(de)(de)625合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、G-3合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、825合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)和718 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，近于C-276合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。

 3. 耐(nai)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)性能和腐(fu)(fu)蝕(shi)疲(pi)勞

    時效狀(zhuang)態的(de)725合(he)(he)金的(de)耐(nai)縫隙(xi)腐蝕性能(neng)優于退火態的(de)625合(he)(he)金（表8-112）, 在海水中的(de)疲勞性能(neng)與(yu)空氣中的(de)一(yi)致（圖8-94）。

四、熱處理、熱成型和焊(han)接性能(neng)

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的強化是依(yi)賴于時(shi)效(xiao)處理 γ''相(xiang)沉淀實現的，時(shi)效(xiao)前應使合金固(gu)溶(rong)退火，然后再施以時(shi)效(xiao)處理。

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

   時效處理：對于酸性氣井應(ying)用, 推薦下述(shu)處理工(gong)藝，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至(zhi)620℃ × 8h, AC。

   2. 熱(re)成型(xing)

  725合(he)金的(de)適宜(yi)熱(re)(re)(re)成(cheng)型溫度(du)為(wei) 899~1121℃，因(yin)其(qi)(qi)強度(du)高，熱(re)(re)(re)成(cheng)型設備應(ying)具有足夠的(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)力(li)。為(wei)使部件具有均(jun)勻(yun)一(yi)致(zhi)的(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)，在變(bian)(bian)(bian)形(xing)的(de)低溫區(qu)（890 ~950℃）應(ying)適度(du)減少壓縮(suo)(suo)量。為(wei)了避免(mian)混晶結構，應(ying)給予合(he)金較(jiao)均(jun)勻(yun)的(de)壓縮(suo)(suo)量，對于(yu)開口模熱(re)(re)(re)作，最終(zhong)的(de)壓縮(suo)(suo)量應(ying)大于(yu)20%,對于(yu)閉口模熱(re)(re)(re)作，最終(zhong)變(bian)(bian)(bian)形(xing)量應(ying)大于(yu)10% ,熱(re)(re)(re)作后空冷。在熱(re)(re)(re)作過(guo)程(cheng)中既要避免(mian) 過(guo)熱(re)(re)(re)又(you)要避免(mian)低于(yu)899℃的(de)冷點(dian)出現，一(yi)旦出現表面裂紋(wen)或其(qi)(qi)他缺陷(xian)要即時(shi)去除(chu)。建(jian)議將熱(re)(re)(re)作工具和(he)模具預熱(re)(re)(re)到260℃，對消(xiao)除(chu)部件表面裂紋(wen)和(he)缺陷(xian)是有益的(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8-114 和 表8-115的(de)數據說(shuo)明，焊后高(gao)溫(wen)退火再經雙(shuang)時效處理可使其沖擊韌性明顯提高(gao)。

五、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理性(xing)能分別(bie)見(jian)表(biao)8-116 ~表(biao)8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金集耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)與(yu)高強度于一(yi)身，它主要應用于耐(nai)蝕(shi)環(huan)境的(de)(de)高強度部件(jian)，在(zai)(zai)酸(suan)性(xing)氣(qi)井的(de)(de)環(huan)境中(zhong)它已用作懸掛件(jian)、偏心工作筒，拋光座(zuo)圈和(he)地面接頭(tou)等，用以(yi)抵抗硫化氫(qing)、氯化物和(he)二氧化碳的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。因725合(he)(he)金具有與(yu)625合(he)(he)金相當的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，它亦是在(zai)(zai)海水中(zhong)高強度緊(jin)固件(jian)的(de)(de)優(you)選材(cai)料，在(zai)(zai)海水中(zhong)提供了良(liang)好的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。此外，此合(he)(he)金特(te)別適宜用做聚合(he)(he)物的(de)(de)擠壓(ya)模，在(zai)(zai)要求高強度的(de)(de)強腐(fu)蝕(shi)環(huan)境服役條件(jian)下，它亦提供了高強度和(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)雙重性(xing)能(neng)。