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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時效強化的鐵鎳基耐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)，由于(yu)Cr、Mo、Cu的復合(he)作用效果，致使(shi)此合(he)金(jin)具有優(you)良(liang)的耐還原(yuan)性(xing)化學介質的腐蝕(shi)(shi)能力(li)，以及(ji)良(liang)好的耐點蝕(shi)(shi)和耐縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能。此合(he)金(jin)的鎳含量足以保證其耐氯離子引起(qi)的應力(li)腐蝕(shi)(shi)。它主要(yao)應用于(yu)既要(yao)求高強度又要(yao)求具有足夠耐蝕(shi)(shi)性(xing)的領域，如酸性(xing)油(you)氣開采(cai)使(shi)用的井下和地(di)面(mian)裝置和設(she)備。

一(yi)、化學成分和組織特點

 Incoloy 925合金的化學成分見(jian)表12-130。

 Incoloy 925合(he)(he)金(jin)在(zai)固(gu)溶狀態下，為奧氏體組(zu)織，由于此(ci)合(he)(he)金(jin)加入了 Ti和Al，因此(ci)在(zai)恰(qia)當的溫度(du)下進(jin)行時效(xiao)處(chu)理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出(chu)可使(shi)合(he)(he)金(jin)的強度(du)和硬度(du) 顯著提高，達到提高強度(du)的目的。

  高溫暴露也將引起其他相的沉淀，這些相包括MC、M₇C₃, M₂₃C₆、σ相和η 相等，這些相是否析出取決于時效溫度和時效時間，圖12-67為固溶態925合金 的時間-溫度-轉變（TTT）圖，W相的最敏感析出溫度為750℃,。相的最敏感析 出溫度為800~850℃。

 相的(de)析出(chu)不僅使(shi)(shi)合(he)(he)金的(de)強度提高，也將使(shi)(shi)合(he)(he)金脆化即沖(chong)擊性(xing)能變壞，由(you)所測 定的(de)沖(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)可知(zhi)，W相沉淀并(bing)未(wei)嚴重引起韌(ren)性(xing)變壞，即使(shi)(shi)進行(xing)10小(xiao)時(shi)時(shi)效925合(he)(he)金的(de)沖(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)仍在100J以上；使(shi)(shi)沖(chong)擊韌(ren)性(xing)變壞的(de)沉淀相為σ相，于(yu)830℃ 時(shi)效5小(xiao)時(shi),合(he)(he)金的(de)沖(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)已＜60J,隨時(shi)效時(shi)間增長，合(he)(he)金的(de)韌(ren)性(xing)繼續惡(e)化（圖(tu) 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合金(jin)固溶(rong)和固溶(rong)+時效(xiao)態(tai)室溫力(li)學性(xing)能(neng)見表(biao)12-131，高溫力(li)學性(xing)能(neng)如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金(jin)旋轉梁疲勞(lao)試驗(yan)結果如圖(tu)(tu)12-70所示，雙時效925合金(jin)的平均(jun)軸向應力與(yu)循環次數關系如圖(tu)(tu)12-71所示。

三、耐蝕性

 Incoloy 925合金在氧化和還原性的介質環境中均呈現出良好的耐全面腐蝕、耐點蝕和耐縫隙腐蝕以及耐應力腐蝕性能。然而，這個合金最適用的腐蝕環境是酸性 （含H₂S）原油和天然氣、硫酸、磷酸和海水。

 合金(jin)(jin)在具有代表性(xing)的酸性(xing)氣井環境中(zhong)的耐(nai)蝕性(xing)分(fen)別見 圖12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破裂溫度試驗結果(guo)指(zhi)出，925合金(jin)(jin)模擬酸性(xing)氣井環境中(zhong)的破裂溫度高于(yu)冷(leng)(leng)加(jia)工態的825合金(jin)(jin)，但低(di)于(yu)725合金(jin)(jin)和(he)冷(leng)(leng)加(jia)工態的G-3合金(jin)(jin)和(he)C-276合金(jin)(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)12-132為925合金(jin)(jin)在(zai)NACE溶液中(zhong)C形環試(shi)樣(yang)的(de)(de)試(shi)驗結果，為了比較(jiao)列入了在(zai)此環境中(zhong)常用的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕合金(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣(yang)結果表(biao)明(ming)，925合金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)硫化物應力腐蝕（氫(qing)脆）性能(neng)優于冷(leng)加工態625合金(jin)(jin) 和(he)G-3合金(jin)(jin)，與(yu)718、725、825和(he)C-276合金(jin)(jin)相當(dang)。應力腐蝕試(shi)驗指(zhi)岀，925合金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)應力腐蝕性能(neng)不及C-276和(he)625合金(jin)(jin)，與(yu)G-3、825、718等合金(jin)(jin)相當(dang)（表(biao) 12-133）。925合金(jin)(jin)在(zai)游離硫環境中(zhong)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性見表(biao)12-134。

  在一些酸(suan)(suan)性介質中，925合金的耐(nai)蝕性見表12-135。顯然在70T的1% HCl 和沸騰(teng)85%硫酸(suan)(suan)中，合金的耐(nai)蝕性不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每個含有40個縫隙的試樣經1000小時(shi)試驗， 未出現縫隙腐蝕(shi)，腐蝕(shi)速度＜0.03mm/a。

四(si)、冷熱加工、熱處理和焊接性能

   1. 冷熱加工

   925合金易于(yu)熱(re)加(jia)工，其(qi)(qi)熱(re)加(jia)工溫(wen)度范圍為870~1175℃，在(zai)1095℃以(yi)下(xia)的 溫(wen)度，925合金的熱(re)加(jia)工特點類似(si)于(yu)825合金。為了獲得最(zui)大耐蝕性和(he)直接時效后的最(zui)高強度水平(ping)，其(qi)(qi)終加(jia)工溫(wen)度以(yi)控(kong)制在(zai)870 ~980℃為宜。

   冷成型(xing)行為與825合金(jin)類似，僅加(jia)(jia)工(gong)硬化速度稍許增加(jia)(jia)。

   2. 熱處理

   對于(yu)(yu)時效硬化(hua)處理材料(liao)的(de)(de)固(gu)溶退火應(ying)在980~1040℃進行，保溫時間(jian)30分(fen)鐘(zhong)至4小時不等，取決于(yu)(yu)產品的(de)(de)截(jie)面尺(chi)寸(cun)。對于(yu)(yu)截(jie)面尺(chi)寸(cun)≤25mm的(de)(de)產品應(ying)以相當或快于(yu)(yu)空冷的(de)(de)速(su)度冷卻(que)；對于(yu)(yu)截(jie)面尺(chi)寸(cun)大(da)于(yu)(yu)25mm的(de)(de)產品，需要水淬(cui)。

   時效硬化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時爐(lu)冷(leng)至621℃,在(zai)621℃ ±8℃ 保溫總(zong)的時間為18小時，然后以空(kong)冷(leng)或快(kuai)于(yu)空(kong)冷(leng)的冷(leng)卻速度冷(leng)卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可釆(bian)用(yong)(yong)GTAW、GMAW進(jin)行焊(han)接，不推薦使用(yong)(yong)埋弧焊(han)。焊(han)接材料(liao)宜 使用(yong)(yong)725NDUR。采用(yong)(yong)725NDUR焊(han)接材料(liao)，焊(han)縫(feng)的(de)(de)室溫(wen)沖擊性能見表12-136。焊(han)前退(tui)火(huo)，焊(han)后退(tui)火(huo)+時效處理的(de)(de)韌性最好。焊(han)件的(de)(de)拉伸性能亦表明，焊(han)前退(tui)火(huo)和焊(han)后退(tui)火(huo)+時效處理，焊(han)件具有最好的(de)(de)塑性和稍(shao)低的(de)(de)強度，一(yi)些數據如(ru)圖(tu) 12-73和 圖(tu) 12-74所(suo)示。

   4. 物理(li)性能

   Incoloy 925合金物理(li)性能(neng)件(jian)表(biao) 12-137~ 表(biao) 12-139。

五、 應用

  925合金主要應用(yong)于(yu)既要求具有高強度又要求具有良好(hao)耐蝕性的(de)服(fu)役條件(jian)(jian)。 因其(qi)良好(hao)的(de)耐硫化物應力腐(fu)蝕(SSCC)和(he)(he)(he)在酸性油(you)(you)氣井(jing)環境中(zhong)的(de)良好(hao)耐應力腐(fu)蝕性能，它(ta)是(shi)酸性油(you)(you)氣開(kai)采的(de)重要耐蝕結構材料。如井(jing)下(xia)和(he)(he)(he)地面的(de)氣井(jing)部件(jian)(jian)包(bao)括(kuo)管件(jian)(jian): 閥(fa)門(men)、懸(xuan)掛件(jian)(jian)、地面管接頭、工具聯接器(qi)和(he)(he)(he)封隔裝(zhuang)置等。此合金也適用(yong)于(yu)緊(jin)固件(jian)(jian)，艦船和(he)(he)(he)泵用(yong)軸類以及高強度管線(xian)系統。