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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金 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(xue)成分和組織特點

 合金(jin)(jin)的(de)化學(xue)成(cheng)分列于表2-4-66。合金(jin)(jin)成(cheng)分中(zhong)的(de)鎳當量和(he)鉻(ge)當量的(de)平(ping)衡關系，決定(ding)了此合金(jin)(jin)在固溶條件下為純奧(ao)氏體(ti)組織。但在中(zhong)溫時(shi)效時(shi)，會在奧(ao)氏體(ti)基體(ti)和(he)晶間(jian)上析出碳化物和(he)金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)化合物，這(zhe)些沉淀相會危(wei)害合金(jin)(jin)的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)和(he)耐蝕性(xing)能(neng)。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面腐蝕

    ①. 大(da)氣 

        此合(he)金(jin)耐鄉村(cun)、工(gong)業和海洋(yang)環(huan)境的大(da)(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)，但在含氯化(hua)物(wu)高的大(da)(da)(da)氣中(zhong)，尤其是在潮濕的大(da)(da)(da)氣中(zhong)，此合(he)金(jin)會產生很淺(qian)的點(dian)蝕(shi)(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(shui) 

    表(biao)2-4-68給(gei)出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在各種海水中的(de)耐蝕性(xing)。此合金在高速(su)海水中耐蝕，在靜止和低(di)速(su)海水中或有污染(ran)的(de)海水條件下會產生一定的(de)腐蝕。

   ④. 硫(liu)酸

    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2-4-74列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)(he)金在(zai)(zai)不同濃度鹽(yan)酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)實(shi)驗室結果(guo)。此合(he)(he)金僅(jin)在(zai)(zai)室溫的(de)(de)(de)稀酸(suan)(suan)溶液中(zhong)可以使(shi)用(yong)(yong)。實(shi)驗表明，充氣加(jia)速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)(zai)鹽(yan)酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)，例如在(zai)(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽(bao)和(he)的(de)(de)(de)條件下(xia)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速(su)率（72h)僅(jin)為0.006mm/a,而在(zai)(zai)用(yong)(yong)空氣飽(bao)和(he)的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)中(zhong)卻(que)為0.53mm/a,耐(nai)蝕(shi)性迅速(su)下(xia)降。

   ⑦. 氫氟酸和氟硅酸

  此合金(jin)在(zai)氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)耐蝕性(xing)不佳，僅(jin)在(zai)少數條件(jian)下具有(you)中(zhong)等耐蝕性(xing)，一般不推薦在(zai)純氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)使用(yong)。氟硅(gui)酸(suan)(suan)(suan)(suan)的腐(fu)蝕性(xing)較氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)輕(qing)，在(zai)含有(you)雜質(zhi)的氟硅(gui)酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)，此合金(jin)耐蝕性(xing)良好，可以(yi)用(yong)到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)、氟硅(gui)酸(suan)(suan)(suan)(suan)及含氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)介質(zhi)中(zhong)的耐蝕性(xing)見(jian)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

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)沸騰溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)（包括(kuo)66%HNO3)具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。在(zai)稀硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)可以(yi)使用到沸點以(yi)上的(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)，在(zai)室溫發煙(yan)硝(xiao)(xiao)酸和(he)70℃加緩(huan)蝕(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)發煙(yan)硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)，也(ye)呈(cheng)現(xian)出較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。此(ci)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)耐硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)性能見表2-4-77和(he)表2-4-78及(ji)圖(tu)2-4-48。鑒于通(tong)常(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)耐硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)性能，在(zai)純HNO3中(zhong)不采(cai)用此(ci)合金(jin)。在(zai)含(han)有(you)各種雜質和(he)添加物的(de)(de)(de)(de)HNO3中(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現(xian)出良好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性，優(you)于Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼，常(chang)(chang)被采(cai)用，見表2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化合物

   在(zai)有機(ji)酸和(he)化合物(wu)中，此合金(jin)表現出高度的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，可以在(zai)很寬的(de)(de)溫度范圍(wei)內應用。在(zai)沸(fei)騰溫度時，除在(zai)10%草酸中外，在(zai)大多數10%的(de)(de)有機(ji)酸中均耐(nai)蝕(shi)，在(zai)有機(ji)加工的(de)(de)過程(cheng)中也呈現出優良的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，工廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在(zai)1150~1204℃固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)條件(jian)下(xia)(xia)對(dui)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕不敏(min)感(gan)，當中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1h時(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界上將(jiang)出現富(fu)鉻的(de)(de)(de)(de)M23C6沉(chen)淀(dian)，進而導致在(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕。然而在(zai)敏(min)化(hua)(hua)前940℃穩定化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1小時(shi)，可(ke)防(fang)止(zhi)敏(min)化(hua)(hua)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕。圖2-4-49 指出了原始固溶(rong)退火狀態(tai)和敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)度、時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)關(guan)系。顯然在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價試驗中(zhong)，940℃穩定化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)將(jiang)延(yan)遲在(zai)敏(min)感(gan)溫(wen)度產(chan)生晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)。研究表(biao)明，在(zai)此(ci)溫(wen)度由于(yu)易形成(cheng)TiC,可(ke)防(fang)止(zhi)產(chan)生大量(liang)的(de)(de)(de)(de)M23C6所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界鉻貧(pin)化(hua)(hua)。同時(shi)，由于(yu)鉻的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)下(xia)(xia)擴散也將(jiang)減少晶(jing)界鉻的(de)(de)(de)(de)貧(pin)化(hua)(hua)程(cheng)度，因此(ci)防(fang)止(zhi)或(huo)減緩了晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕的(de)(de)(de)(de)產(chan)生。為此(ci)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，此(ci)合(he)金的(de)(de)(de)(de)工廠供貨(huo)狀態(tai)可(ke)為940℃穩定化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)狀態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧(yang)化性酸性氯化物中(zhong)的耐點性能，顯然此(ci)合金在此(ci)類介質中(zhong)耐蝕性欠佳。

  4. 應力腐蝕(shi)

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

三、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室(shi)溫力(li)學性能件表 2-4-84。

四、物流(liu)性能

  表2-4-85 為0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理性能。

五、熱冷加工及成型(xing)性能

  此合金的熱成(cheng)型(xing)(xing)(xing)溫度(du)(du)為927~1065℃,不(bu)(bu)宜在晶間腐(fu)蝕(shi)敏感溫度(du)(du)（650℃)下進行成(cheng)型(xing)(xing)(xing)操作，如果(guo)在高于1065℃成(cheng)型(xing)(xing)(xing)，最終成(cheng)型(xing)(xing)(xing)應在870~980℃范圍內進行，以獲得良好的耐晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能。此合金亦適于冷加工成(cheng)型(xing)(xing)(xing)，其(qi)性(xing)(xing)能類似Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼。

六(liu)、熱(re)處理工(gong)藝

  此合金適宜的最(zui)終熱處理是940℃穩定(ding)化處理。中間退火溫(wen)度(du)以高于1050℃固(gu)溶(rong)軟化退火溫(wen)度(du)為宜。

七(qi)、焊接性能(neng)

  可以采用通(tong)常的(de)焊(han)接(jie)方法(fa)焊(han)接(jie)，推薦采用鎳(nie)基焊(han)絲(si)（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用(yong)

  由于(yu)此合金的耐蝕適應性廣(guang)泛(fan)，因此在(zai)化學加(jia)工工業、熱海水(shui)和水(shui)冶廠得到(dao)廣(guang)泛(fan)應用。主(zhu)要用于(yu)處理(li)熱硫酸、含(han)氯化物溶液、亞硫酸等環境(jing)的熱交(jiao)換器、管道、閥(fa)門、泵(beng)等。在(zai)造(zao)紙工業的木漿浸取器及深源氣(qi)井領域中亦得到(dao)廣(guang)泛(fan)的應用。