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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、化學成分和組(zu)織特點

 合(he)金的化(hua)學成分列于表(biao)2-4-66。合(he)金成分中(zhong)的鎳(nie)當量和(he)鉻當量的平衡關系，決定(ding)了(le)此合(he)金在固(gu)溶條件下為純奧(ao)氏(shi)體組(zu)織。但在中(zhong)溫時(shi)效(xiao)時(shi)，會(hui)(hui)在奧(ao)氏(shi)體基體和(he)晶(jing)間上(shang)析出(chu)碳(tan)化(hua)物(wu)和(he)金屬間化(hua)合(he)物(wu)，這些沉淀相會(hui)(hui)危害合(he)金的力學性(xing)能和(he)耐蝕(shi)性(xing)能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此(ci)合金耐鄉(xiang)村、工業和海洋(yang)環境的大(da)氣(qi)(qi)腐蝕(shi)，但在含氯化(hua)物高的大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)，尤其是在潮濕的大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)，此(ci)合金會產生很淺的點蝕(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(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)耐蝕性。此(ci)合金在(zai)高速(su)海水(shui)(shui)中(zhong)耐蝕，在(zai)靜止和(he)低速(su)海水(shui)(shui)中(zhong)或有污染的(de)(de)海水(shui)(shui)條件下(xia)會產生一定(ding)的(de)(de)腐蝕。

   ④. 硫酸

    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(lin)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(he)金在(zai)不同(tong)濃度鹽酸中(zhong)(zhong)(zhong)的實驗室(shi)結果。此合(he)金僅(jin)在(zai)室(shi)溫的稀酸溶液中(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)以使用。實驗表(biao)明(ming)，充氣加速了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸中(zhong)(zhong)(zhong)的腐蝕(shi)，例如在(zai)5mol/L HCl、室(shi)溫、N2飽和的條件下(xia)的腐蝕(shi)速率（72h)僅(jin)為(wei)0.006mm/a,而(er)在(zai)用空氣飽和的酸中(zhong)(zhong)(zhong)卻為(wei)0.53mm/a,耐蝕(shi)性(xing)迅速下(xia)降。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅酸

  此合(he)金在(zai)氫氟(fu)酸中(zhong)(zhong)耐蝕(shi)(shi)性(xing)不佳(jia)，僅(jin)在(zai)少數條件下具有中(zhong)(zhong)等(deng)耐蝕(shi)(shi)性(xing)，一般不推薦在(zai)純氫氟(fu)酸中(zhong)(zhong)使用。氟(fu)硅酸的(de)腐蝕(shi)(shi)性(xing)較氫氟(fu)酸輕，在(zai)含有雜質(zhi)的(de)氟(fu)硅酸中(zhong)(zhong)，此合(he)金耐蝕(shi)(shi)性(xing)良好，可以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫氟(fu)酸、氟(fu)硅酸及含氫氟(fu)酸介質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)見表2-4-75。

   ⑧. 亞硫(liu)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(suan)

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)(zai)(zai)沸騰溫度的(de)(de)(de)所有(you)濃度的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)中（包括66%HNO3)具有(you)良好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。在(zai)(zai)(zai)稀硝(xiao)酸(suan)(suan)中可以使用到沸點以上(shang)的(de)(de)(de)溫度，在(zai)(zai)(zai)室溫發煙硝(xiao)酸(suan)(suan)和70℃加緩蝕(shi)(shi)(shi)劑的(de)(de)(de)發煙硝(xiao)酸(suan)(suan)中，也呈(cheng)現出較好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。此合金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)見(jian)表(biao)(biao)2-4-77和表(biao)(biao)2-4-78及(ji)圖2-4-48。鑒(jian)于(yu)(yu)通常(chang)的(de)(de)(de)18-8C-Ni不(bu)銹鋼(gang)具有(you)良好的(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)，在(zai)(zai)(zai)純HNO3中不(bu)采(cai)(cai)用此合金(jin)。在(zai)(zai)(zai)含有(you)各種雜質(zhi)和添(tian)加物的(de)(de)(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現出良好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)，優于(yu)(yu)Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)，常(chang)被采(cai)(cai)用，見(jian)表(biao)(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化合物

   在(zai)(zai)有(you)機酸(suan)和化合物(wu)中(zhong)，此(ci)合金表現出高度的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)，可以在(zai)(zai)很(hen)寬的溫度范圍內(nei)應用。在(zai)(zai)沸騰(teng)溫度時，除在(zai)(zai)10%草酸(suan)中(zhong)外，在(zai)(zai)大(da)多數10%的有(you)機酸(suan)中(zhong)均(jun)耐(nai)蝕(shi)，在(zai)(zai)有(you)機加(jia)工的過程中(zhong)也(ye)呈現出優良(liang)的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)，工廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕(shi)

   在(zai)(zai)(zai)1150~1204℃固(gu)溶處(chu)理條件下(xia)對晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕不敏(min)(min)(min)(min)感，當中溫敏(min)(min)(min)(min)化(hua)處(chu)理1h時(shi)(shi)，如760℃,在(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)界上將出現富鉻的(de)(de)M23C6沉淀，進而導(dao)致在(zai)(zai)(zai)沸騰65%HNO3中的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕。然(ran)而在(zai)(zai)(zai)敏(min)(min)(min)(min)化(hua)前(qian)940℃穩(wen)定(ding)化(hua)處(chu)理1小時(shi)(shi)，可防(fang)止敏(min)(min)(min)(min)化(hua)引起的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕。圖2-4-49 指(zhi)出了(le)原始固(gu)溶退火狀(zhuang)態和敏(min)(min)(min)(min)化(hua)溫度、時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)關系(xi)。顯(xian)然(ran)在(zai)(zai)(zai)65%HNO3的(de)(de)評(ping)價試驗中，940℃穩(wen)定(ding)化(hua)處(chu)理將延遲在(zai)(zai)(zai)敏(min)(min)(min)(min)感溫度產(chan)生晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕所(suo)需的(de)(de)敏(min)(min)(min)(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)。研(yan)究表明，在(zai)(zai)(zai)此(ci)溫度由(you)(you)于易形成TiC,可防(fang)止產(chan)生大量的(de)(de)M23C6所(suo)引起的(de)(de)晶(jing)(jing)界鉻貧(pin)化(hua)。同時(shi)(shi)，由(you)(you)于鉻的(de)(de)高(gao)溫下(xia)擴散也(ye)將減少晶(jing)(jing)界鉻的(de)(de)貧(pin)化(hua)程度，因此(ci)防(fang)止或(huo)減緩了(le)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕的(de)(de)產(chan)生。為(wei)此(ci)目的(de)(de)，此(ci)合金的(de)(de)工(gong)廠(chang)供貨狀(zhuang)態可為(wei)940℃穩(wen)定(ding)化(hua)處(chu)理狀(zhuang)態。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性(xing)(xing)酸性(xing)(xing)氯化物中的耐點性(xing)(xing)能，顯然此(ci)合金在此(ci)類(lei)介質中耐蝕性(xing)(xing)欠佳(jia)。

  4. 應力(li)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(san)、力(li)學性能

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

四、物流性(xing)能

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

五、熱冷加工及(ji)成型性能

  此(ci)合金(jin)的熱成(cheng)型(xing)(xing)溫度為927~1065℃,不宜在晶(jing)間腐蝕(shi)敏感溫度（650℃)下進行(xing)成(cheng)型(xing)(xing)操作，如果在高于1065℃成(cheng)型(xing)(xing)，最終(zhong)成(cheng)型(xing)(xing)應在870~980℃范圍(wei)內進行(xing)，以獲得良好(hao)的耐晶(jing)間腐蝕(shi)性(xing)能。此(ci)合金(jin)亦適于冷加工成(cheng)型(xing)(xing)，其性(xing)能類似Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼。

六、熱處理工藝

  此合金適宜(yi)的最終熱處理(li)是940℃穩定(ding)化處理(li)。中間退火溫(wen)(wen)度(du)以高于1050℃固溶軟化退火溫(wen)(wen)度(du)為宜(yi)。

七、焊接性(xing)能

  可以(yi)采(cai)用(yong)通常的焊接方法焊接，推(tui)薦(jian)采(cai)用(yong)鎳(nie)基焊絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八(ba)、應用(yong)

  由于此合金的耐蝕適應(ying)性廣(guang)泛，因此在化學加工工業(ye)、熱海(hai)水(shui)和水(shui)冶廠得到廣(guang)泛應(ying)用(yong)。主要(yao)用(yong)于處(chu)理熱硫酸、含(han)氯(lv)化物溶(rong)液、亞硫酸等環境的熱交換器、管(guan)道(dao)、閥門(men)、泵等。在造紙工業(ye)的木漿浸取器及(ji)深(shen)源(yuan)氣井領域中亦得到廣(guang)泛的應(ying)用(yong)。