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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金(jin) 是一種用鈦穩定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金。國外稱作 Incoloy 825,也稱作 Ni-O-nel 825或 Ni-O-nel合金。中國國標牌號為GB NS 142。此合金具有良好的耐全面腐蝕和局部腐蝕性能且工藝性能良好，因此，在化學、能源、石油化工、濕法冶金工業中得到了廣泛應用。

一、化(hua)學成分和組(zu)織(zhi)特點

 合(he)(he)金(jin)(jin)的化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)列于表2-4-66。合(he)(he)金(jin)(jin)成(cheng)分(fen)中的鎳當(dang)量和(he)鉻當(dang)量的平衡關系，決定了(le)此合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)(zai)(zai)固溶(rong)條件(jian)下為純奧氏(shi)(shi)體(ti)組織。但在(zai)(zai)(zai)中溫時(shi)效(xiao)時(shi)，會(hui)在(zai)(zai)(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)和(he)晶(jing)間上析出碳(tan)化(hua)(hua)物和(he)金(jin)(jin)屬(shu)間化(hua)(hua)合(he)(he)物，這些沉淀相會(hui)危害合(he)(he)金(jin)(jin)的力學性能(neng)和(he)耐蝕性能(neng)。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此合(he)金(jin)耐(nai)鄉村、工業和海洋環(huan)境(jing)的(de)大氣腐蝕(shi)，但在含氯化物高的(de)大氣中，尤其是(shi)在潮濕的(de)大氣中，此合(he)金(jin)會產生很淺的(de)點蝕(shi)，見表(biao)2-4-67。

   ②. 淡水

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金耐淡水腐蝕，包括腐蝕性最強的含游離的CO₂、鐵的化合物和氯化物、自然水以及含雜質的各種工業冷卻水，其腐蝕速度通常低于0.0025mm/a.

   ③. 海水 

    表2-4-68給出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)各種海(hai)(hai)水(shui)中的(de)(de)耐蝕(shi)性。此(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)高(gao)速(su)海(hai)(hai)水(shui)中耐蝕(shi)，在(zai)(zai)靜止和低速(su)海(hai)(hai)水(shui)中或有(you)污染的(de)(de)海(hai)(hai)水(shui)條件下會產生一(yi)定(ding)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。

   ④. 硫(liu)酸(suan)

    在硫酸中，此合金的耐蝕性大體相當于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2，但使用溫度稍低。圖2-4-45和圖2-4-46以及表2-4-69給出了此合金在通氣純硫酸中的腐蝕試驗結果。在不通氣的純硫酸中，基于大量的實驗室和工廠設備運行經驗的統計規律，0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在50℃以下的所有濃度的酸中的腐蝕速率小于0.15mm/a,具有可靠的耐蝕性；在沸騰溫度，濃度小于40%的硫酸中的腐蝕速率為0.5mm/a,屬于耐蝕范圍；在60%和80%的H₂SO₄中，只能用于65℃以下。在65℃充空氣的硫酸中，當濃度小于20%時，隨濃度的增加對合金的耐蝕性無明顯影響，在40%以上的硫酸中，隨濃度的提高合金的腐蝕加劇，見表2-4-70。

    硫酸在實際應用中，常含有各種雜質，除氯化物雜質外，所含的HNO₃、Fe₂(SO4)₃、CuSO₄、硝酸鹽、過硫酸鹽、高錳酸鹽等均可促進合金鈍化從而減少腐蝕，在此種環境中合金的使用溫度較在純H₂SO₄中可相應提高，見表2-4-71。而氯化物雜質，因其形成HCl將急劇加速合金的腐蝕。

  ⑤. 磷酸

    在試劑級磷酸中，此合金在低于85%的H₃PO₄中，直到沸騰溫度都是耐蝕的，見圖2-4-47和表2-4-72。表2-4-73為此合金在濕法磷酸工廠中的現場試驗數據，在含F-和其他雜質的料漿中0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti亦具有較好的耐蝕性，但不如前述高鉻的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金。

   ⑥. 鹽酸 

   表(biao)2-4-74列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)不同濃度鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)室結果。此合金(jin)僅在(zai)室溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)稀酸(suan)溶液中(zhong)(zhong)可以使用(yong)。實(shi)(shi)驗(yan)表(biao)明，充氣加速(su)(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕，例如在(zai)5mol/L HCl、室溫(wen)(wen)、N2飽(bao)和的(de)(de)(de)條件下(xia)的(de)(de)(de)腐蝕速(su)(su)率（72h)僅為0.006mm/a,而在(zai)用(yong)空氣飽(bao)和的(de)(de)(de)酸(suan)中(zhong)(zhong)卻為0.53mm/a,耐(nai)蝕性迅(xun)速(su)(su)下(xia)降(jiang)。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅酸

  此合(he)金在氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)中(zhong)耐(nai)(nai)蝕(shi)性不(bu)佳，僅在少數條件下具有中(zhong)等耐(nai)(nai)蝕(shi)性，一般不(bu)推薦在純氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)中(zhong)使用。氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)的(de)腐蝕(shi)性較氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)輕(qing)，在含有雜(za)質(zhi)的(de)氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)中(zhong)，此合(he)金耐(nai)(nai)蝕(shi)性良好，可(ke)以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)、氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)及含氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)介質(zhi)中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性見表2-4-75。

   ⑧. 亞硫酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti耐濕SO₂和亞硫酸溶液的腐蝕，適用范圍很廣，尤其是在含有H₂SO₄的亞硫酸溶液中，此合金的耐蝕性優于含有相同鉻、鉬而不含銅的合金。在亞硫酸和含亞硫酸的介質中的腐蝕數據見表2-4-76。

   ⑨. 硝(xiao)酸(suan)

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在沸騰(teng)溫度的(de)所有(you)(you)濃(nong)度的(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中（包括66%HNO3)具有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。在稀(xi)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中可(ke)以(yi)使用(yong)到(dao)沸點以(yi)上(shang)的(de)溫度，在室(shi)溫發煙硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)和70℃加緩(huan)蝕(shi)劑(ji)的(de)發煙硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中，也呈現出(chu)較好(hao)(hao)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。此合(he)金的(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能見表(biao)2-4-77和表(biao)2-4-78及(ji)圖2-4-48。鑒于通常的(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能，在純(chun)HNO3中不采(cai)用(yong)此合(he)金。在含有(you)(you)各種雜(za)質和添加物(wu)的(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，優于Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，常被采(cai)用(yong)，見表(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化合物

   在(zai)有機酸和化合物中(zhong)(zhong)，此合金表現出高(gao)度的(de)耐(nai)蝕性(xing)，可以(yi)在(zai)很寬的(de)溫(wen)度范圍內應用。在(zai)沸騰溫(wen)度時(shi)，除在(zai)10%草酸中(zhong)(zhong)外(wai)，在(zai)大多數(shu)10%的(de)有機酸中(zhong)(zhong)均耐(nai)蝕，在(zai)有機加工的(de)過程中(zhong)(zhong)也呈現出優良的(de)耐(nai)蝕性(xing)，工廠(chang)試驗(yan)結果見表 2-4-81 。

  2. 晶(jing)間腐蝕

   在(zai)(zai)(zai)1150~1204℃固溶處(chu)理條件下對晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕不敏感，當中溫敏化(hua)(hua)(hua)處(chu)理1h時，如(ru)760℃,在(zai)(zai)(zai)晶(jing)界上將(jiang)出(chu)(chu)現富鉻(ge)的(de)M23C6沉淀，進而導致在(zai)(zai)(zai)沸騰65%HNO3中的(de)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕。然(ran)而在(zai)(zai)(zai)敏化(hua)(hua)(hua)前940℃穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理1小時，可防(fang)止敏化(hua)(hua)(hua)引(yin)起的(de)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕。圖2-4-49 指出(chu)(chu)了原始固溶退火(huo)狀態(tai)和敏化(hua)(hua)(hua)溫度(du)、時間的(de)關系。顯然(ran)在(zai)(zai)(zai)65%HNO3的(de)評價試驗中，940℃穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理將(jiang)延遲在(zai)(zai)(zai)敏感溫度(du)產生(sheng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕所(suo)需的(de)敏化(hua)(hua)(hua)時間。研究表明，在(zai)(zai)(zai)此溫度(du)由于易形(xing)成TiC,可防(fang)止產生(sheng)大量的(de)M23C6所(suo)引(yin)起的(de)晶(jing)界鉻(ge)貧(pin)化(hua)(hua)(hua)。同時，由于鉻(ge)的(de)高(gao)溫下擴散也將(jiang)減少晶(jing)界鉻(ge)的(de)貧(pin)化(hua)(hua)(hua)程度(du)，因此防(fang)止或減緩(huan)了晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的(de)產生(sheng)。為此目的(de)，此合金的(de)工(gong)廠供貨狀態(tai)可為940℃穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理狀態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性(xing)(xing)酸(suan)性(xing)(xing)氯化物中的(de)耐點性(xing)(xing)能，顯然(ran)此合(he)金在此類介質中耐蝕性(xing)(xing)欠佳。

  4. 應力腐蝕

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在堿和MgCl₂中的耐應力腐蝕斷裂性能見表2-4-83。

三、力學(xue)性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫(wen)力學(xue)性能件表(biao) 2-4-84。

四、物流(liu)性(xing)能

  表2-4-85 為0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理(li)性能(neng)。

五、熱冷(leng)加工及(ji)成(cheng)型性能

  此(ci)合(he)金的熱成(cheng)型(xing)溫(wen)度為927~1065℃,不(bu)宜在(zai)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感溫(wen)度（650℃)下進(jin)行成(cheng)型(xing)操作，如果在(zai)高于1065℃成(cheng)型(xing)，最(zui)終成(cheng)型(xing)應在(zai)870~980℃范圍內進(jin)行，以獲得(de)良好的耐晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。此(ci)合(he)金亦適(shi)于冷(leng)加工成(cheng)型(xing)，其性能類似(si)Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)。

六、熱處(chu)理工藝(yi)

  此(ci)合(he)金(jin)適宜(yi)(yi)的(de)最終(zhong)熱(re)處理是940℃穩(wen)定化(hua)處理。中(zhong)間退火溫(wen)度(du)以(yi)高于(yu)1050℃固溶(rong)軟化(hua)退火溫(wen)度(du)為宜(yi)(yi)。

七、焊接性能

  可以采用(yong)通常的(de)焊(han)接(jie)方法(fa)焊(han)接(jie)，推薦采用(yong)鎳基(ji)焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八(ba)、應用

  由于此合(he)金的(de)(de)耐蝕適應性(xing)廣(guang)泛(fan)，因此在化學加工工業、熱海水(shui)(shui)和水(shui)(shui)冶廠得到(dao)廣(guang)泛(fan)應用。主要用于處(chu)理熱硫(liu)酸、含氯化物溶液、亞(ya)硫(liu)酸等環境的(de)(de)熱交(jiao)換器(qi)、管道、閥門(men)、泵等。在造紙工業的(de)(de)木漿浸(jin)取器(qi)及深(shen)源氣井(jing)領域中亦得到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)應用。