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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、化學(xue)成(cheng)分和(he)組織特(te)點

 合(he)金的(de)化(hua)學(xue)成分列于表(biao)2-4-66。合(he)金成分中的(de)鎳當(dang)量(liang)(liang)和鉻當(dang)量(liang)(liang)的(de)平衡關系，決定了此合(he)金在(zai)固溶條件下為純奧氏體(ti)組織。但在(zai)中溫時(shi)效時(shi)，會在(zai)奧氏體(ti)基體(ti)和晶間上析出碳(tan)化(hua)物(wu)和金屬間化(hua)合(he)物(wu)，這些(xie)沉(chen)淀相會危(wei)害(hai)合(he)金的(de)力學(xue)性(xing)能和耐蝕(shi)性(xing)能。

二、耐(nai)腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此(ci)合金耐鄉(xiang)村、工業和(he)海洋環境的(de)大(da)氣腐蝕(shi)，但在含氯化物高的(de)大(da)氣中，尤其(qi)是在潮濕的(de)大(da)氣中，此(ci)合金會產生很淺(qian)的(de)點蝕(shi)，見(jian)表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0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)各種海水中的(de)耐(nai)蝕性。此合金在(zai)高(gao)速海水中耐(nai)蝕，在(zai)靜止和低速海水中或(huo)有(you)污染的(de)海水條件下會產(chan)生一定的(de)腐(fu)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(suan)

    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(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)(he)金(jin)(jin)在不同濃度鹽酸(suan)(suan)中的(de)(de)實驗室(shi)結果(guo)。此合(he)(he)金(jin)(jin)僅(jin)(jin)在室(shi)溫(wen)(wen)的(de)(de)稀酸(suan)(suan)溶液(ye)中可以使用。實驗表明(ming)，充氣加速了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在鹽酸(suan)(suan)中的(de)(de)腐蝕(shi)，例如在5mol/L HCl、室(shi)溫(wen)(wen)、N2飽和的(de)(de)條件下的(de)(de)腐蝕(shi)速率(lv)（72h)僅(jin)(jin)為0.006mm/a,而在用空(kong)氣飽和的(de)(de)酸(suan)(suan)中卻為0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅速下降。

   ⑦. 氫(qing)氟酸和(he)氟硅酸

  此合金在(zai)氫氟(fu)酸(suan)(suan)中耐蝕性(xing)不佳，僅在(zai)少數條件下(xia)具有中等耐蝕性(xing)，一(yi)般不推薦在(zai)純氫氟(fu)酸(suan)(suan)中使用。氟(fu)硅酸(suan)(suan)的腐(fu)蝕性(xing)較氫氟(fu)酸(suan)(suan)輕，在(zai)含有雜(za)質(zhi)的氟(fu)硅酸(suan)(suan)中，此合金耐蝕性(xing)良好，可以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫氟(fu)酸(suan)(suan)、氟(fu)硅酸(suan)(suan)及含氫氟(fu)酸(suan)(suan)介質(zhi)中的耐蝕性(xing)見表2-4-75。

   ⑧. 亞(ya)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. 硝酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)沸騰溫度的(de)(de)所有(you)濃度的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)（包(bao)括66%HNO3)具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。在(zai)稀硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)可以(yi)使用(yong)(yong)到(dao)沸點以(yi)上的(de)(de)溫度，在(zai)室溫發煙(yan)硝(xiao)(xiao)酸和70℃加(jia)緩蝕(shi)(shi)(shi)劑的(de)(de)發煙(yan)硝(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)，也呈(cheng)現出較好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。此(ci)合金(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能見表2-4-77和表2-4-78及圖(tu)2-4-48。鑒于通常(chang)的(de)(de)18-8C-Ni不銹鋼具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能，在(zai)純HNO3中(zhong)(zhong)不采用(yong)(yong)此(ci)合金(jin)。在(zai)含有(you)各種雜質和添加(jia)物的(de)(de)HNO3中(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現出良(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)，優于Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼，常(chang)被采用(yong)(yong)，見表2-4-79。

   ⑩. 有機酸(suan)和化合物

   在(zai)(zai)有(you)機(ji)(ji)酸和化合(he)物中(zhong)，此合(he)金(jin)表現(xian)出高度的(de)耐(nai)蝕(shi)性，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)很寬的(de)溫度范(fan)圍內應(ying)用。在(zai)(zai)沸騰(teng)溫度時，除在(zai)(zai)10%草酸中(zhong)外，在(zai)(zai)大多(duo)數(shu)10%的(de)有(you)機(ji)(ji)酸中(zhong)均(jun)耐(nai)蝕(shi)，在(zai)(zai)有(you)機(ji)(ji)加工的(de)過程中(zhong)也呈現(xian)出優良的(de)耐(nai)蝕(shi)性，工廠試驗(yan)結果見(jian)表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕(shi)

   在(zai)1150~1204℃固溶處(chu)(chu)理(li)(li)條件(jian)下(xia)對晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕不敏(min)感，當中溫敏(min)化處(chu)(chu)理(li)(li)1h時(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)上將出(chu)現富鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)M23C6沉淀，進而導致在(zai)沸騰65%HNO3中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕。然(ran)而在(zai)敏(min)化前940℃穩(wen)定化處(chu)(chu)理(li)(li)1小時(shi)，可防(fang)止(zhi)敏(min)化引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕。圖2-4-49 指出(chu)了原始固溶退火狀態(tai)和敏(min)化溫度(du)、時(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯然(ran)在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價(jia)試驗中，940℃穩(wen)定化處(chu)(chu)理(li)(li)將延遲在(zai)敏(min)感溫度(du)產生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏(min)化時(shi)間(jian)(jian)(jian)。研究表明，在(zai)此(ci)(ci)溫度(du)由于易形成TiC,可防(fang)止(zhi)產生大量的(de)(de)(de)(de)M23C6所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)貧化。同時(shi)，由于鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)高溫下(xia)擴(kuo)散也將減少晶(jing)(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)貧化程(cheng)度(du)，因此(ci)(ci)防(fang)止(zhi)或減緩了晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕的(de)(de)(de)(de)產生。為此(ci)(ci)目的(de)(de)(de)(de)，此(ci)(ci)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)工(gong)廠供貨狀態(tai)可為940℃穩(wen)定化處(chu)(chu)理(li)(li)狀態(tai)。

  3. 點(dian)腐(fu)蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性(xing)酸性(xing)氯化物中的(de)耐(nai)點性(xing)能，顯然(ran)此(ci)合金在此(ci)類介質中耐(nai)蝕(shi)性(xing)欠佳(jia)。

  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(xing)能(neng)

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

四、物流性(xing)能

  表2-4-85 為0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的(de)物理性能。

五、熱冷(leng)加(jia)工及成型性能

  此合(he)金(jin)的熱成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)溫度為927~1065℃,不(bu)宜在晶間腐蝕敏感溫度（650℃)下(xia)進(jin)行(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)操作，如果在高于(yu)1065℃成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)，最終成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)應在870~980℃范圍內進(jin)行(xing)，以獲得良好的耐晶間腐蝕性能(neng)(neng)。此合(he)金(jin)亦適于(yu)冷(leng)加工成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)，其性能(neng)(neng)類似Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。

六、熱處理工(gong)藝

  此合(he)金適宜的最終熱處(chu)理(li)是(shi)940℃穩(wen)定化(hua)處(chu)理(li)。中間退火溫度以(yi)高于1050℃固溶軟化(hua)退火溫度為(wei)宜。

七、焊(han)接(jie)性能

  可(ke)以采用(yong)通常(chang)的(de)焊(han)接方法焊(han)接，推(tui)薦(jian)采用(yong)鎳(nie)基焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用(yong)

  由于(yu)此合金的耐蝕適應性廣(guang)泛(fan)，因此在化學加工(gong)工(gong)業(ye)、熱海水和水冶廠得到廣(guang)泛(fan)應用。主要用于(yu)處理熱硫酸、含氯化物溶液(ye)、亞硫酸等環(huan)境的熱交換(huan)器、管道(dao)、閥門、泵等。在造紙(zhi)工(gong)業(ye)的木漿浸取器及深源(yuan)氣井領(ling)域(yu)中亦得到廣(guang)泛(fan)的應用。