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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金(jin)是一種(zhong)可(ke)時效(xiao)強(qiang)化的(de)(de)鐵鎳基(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)蝕合(he)金(jin)，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復合(he)作用效(xiao)果，致使(shi)(shi)此(ci)合(he)金(jin)具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)還原(yuan)性化學介質(zhi)的(de)(de)腐(fu)蝕能力(li)，以(yi)(yi)及良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點蝕和耐(nai)(nai)(nai)(nai)縫隙(xi)腐(fu)蝕性能。此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)鎳含(han)量足(zu)以(yi)(yi)保證其(qi)耐(nai)(nai)(nai)(nai)氯離子引(yin)起的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕。它主要應用于既要求高強(qiang)度又要求具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)耐(nai)(nai)(nai)(nai)蝕性的(de)(de)領域，如酸性油氣開采使(shi)(shi)用的(de)(de)井下和地面裝置和設(she)備。

一、化(hua)學成分和(he)組織特(te)點

 Incoloy 925合金的化(hua)學成分見表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在固溶狀(zhuang)態(tai)下，為奧氏體組織，由于此(ci)合金(jin)加入了 Ti和Al，因(yin)此(ci)在恰當(dang)的(de)溫(wen)度下進(jin)行時效(xiao)處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)析出可使合金(jin)的(de)強度和硬度 顯著提高(gao)，達到提高(gao)強度的(de)目的(de)。

  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)(de)析(xi)出不僅使(shi)(shi)合(he)(he)(he)金的(de)(de)強(qiang)度提高，也將使(shi)(shi)合(he)(he)(he)金脆化即沖擊性(xing)能變壞(huai)，由(you)所測(ce) 定的(de)(de)沖擊吸收(shou)(shou)功(gong)可知，W相沉淀(dian)并未嚴重引(yin)起韌性(xing)變壞(huai)，即使(shi)(shi)進行10小時時效(xiao)925合(he)(he)(he)金的(de)(de)沖擊吸收(shou)(shou)功(gong)仍在100J以上；使(shi)(shi)沖擊韌性(xing)變壞(huai)的(de)(de)沉淀(dian)相為σ相，于830℃ 時效(xiao)5小時,合(he)(he)(he)金的(de)(de)沖擊吸收(shou)(shou)功(gong)已＜60J,隨時效(xiao)時間增長，合(he)(he)(he)金的(de)(de)韌性(xing)繼續惡化（圖(tu) 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合金固溶(rong)(rong)和固溶(rong)(rong)+時效(xiao)態室溫(wen)力(li)學性能見表12-131，高溫(wen)力(li)學性能如(ru)圖12-69所示。

  Incoloy 925合金旋轉(zhuan)梁(liang)疲勞試驗結果如圖12-70所(suo)示，雙時效(xiao)925合金的平均(jun)軸(zhou)向(xiang)應(ying)力與循環次數關系如圖12-71所(suo)示。

三(san)、耐(nai)蝕性(xing)

 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)在具(ju)有代表性的(de)酸性氣井環境中(zhong)的(de)耐蝕性分別(bie)見 圖12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破裂溫(wen)度(du)試驗結果指(zhi)出，925合金(jin)模擬酸性氣井環境中(zhong)的(de)破裂溫(wen)度(du)高于冷(leng)加(jia)工(gong)態(tai)的(de)825合金(jin)，但低于725合金(jin)和(he)冷(leng)加(jia)工(gong)態(tai)的(de)G-3合金(jin)和(he)C-276合金(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)12-132為(wei)(wei)925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在NACE溶液中(zhong)C形環(huan)試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗結果(guo)，為(wei)(wei)了(le)(le)比(bi)較列入了(le)(le)在此環(huan)境中(zhong)常用的(de)(de)耐蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)(shi)(shi)樣結果(guo)表(biao)明，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐硫化物(wu)應力(li)腐蝕(shi)（氫脆）性(xing)(xing)能優于冷加工(gong)態(tai)625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)相當。應力(li)腐蝕(shi)試(shi)(shi)(shi)驗指岀，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐應力(li)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能不及(ji)C-276和(he)625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，與G-3、825、718等合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)相當（表(biao) 12-133）。925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在游離硫環(huan)境中(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)見表(biao)12-134。

  在一些酸(suan)(suan)性介(jie)質中(zhong)，925合金的耐(nai)蝕(shi)性見(jian)表12-135。顯然在70T的1% HCl 和沸騰85%硫酸(suan)(suan)中(zhong)，合金的耐(nai)蝕(shi)性不佳。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每個含有(you)40個縫(feng)隙的試樣經(jing)1000小時試驗(yan)， 未出現縫(feng)隙腐(fu)蝕，腐(fu)蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱(re)加工、熱(re)處(chu)理和焊接性能

   1. 冷熱加(jia)工

   925合(he)(he)金易于熱加(jia)工，其熱加(jia)工溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍(wei)為(wei)870~1175℃，在(zai)1095℃以下的 溫(wen)(wen)(wen)度(du)，925合(he)(he)金的熱加(jia)工特點類似于825合(he)(he)金。為(wei)了獲得最(zui)大耐(nai)蝕性和(he)直接時(shi)效后的最(zui)高強度(du)水平，其終加(jia)工溫(wen)(wen)(wen)度(du)以控(kong)制(zhi)在(zai)870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行為與825合金類似，僅加(jia)工硬化速度稍許(xu)增加(jia)。

   2. 熱處(chu)理

   對(dui)于時效硬化處理材料的(de)(de)固(gu)溶退(tui)火(huo)應在980~1040℃進行(xing)，保溫時間30分鐘(zhong)至4小時不等，取決于產(chan)(chan)品的(de)(de)截(jie)面尺寸。對(dui)于截(jie)面尺寸≤25mm的(de)(de)產(chan)(chan)品應以相當或(huo)快于空冷的(de)(de)速度冷卻；對(dui)于截(jie)面尺寸大于25mm的(de)(de)產(chan)(chan)品，需(xu)要水淬。

   時(shi)效硬(ying)化處(chu)理制度(du)：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐冷(leng)至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的(de)時(shi)間為18小時(shi)，然后以空冷(leng)或快于(yu)空冷(leng)的(de)冷(leng)卻速(su)度(du)冷(leng)卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可釆(bian)用(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)(han)接，不推薦使用(yong)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料宜 使用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的室溫沖擊(ji)性能(neng)見表(biao)12-136。焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)火，焊(han)(han)(han)(han)后(hou)退(tui)(tui)火+時效處理的韌性最(zui)好。焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的拉伸(shen)性能(neng)亦表(biao)明(ming)，焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)火和(he)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)退(tui)(tui)火+時效處理，焊(han)(han)(han)(han)件(jian)具有最(zui)好的塑(su)性和(he)稍低的強度(du)，一些數據如圖(tu)(tu) 12-73和(he) 圖(tu)(tu) 12-74所示。

   4. 物理性能

   Incoloy 925合金物理性能件表(biao)(biao) 12-137~ 表(biao)(biao) 12-139。

五、 應用

  925合金主要(yao)應(ying)用于(yu)既要(yao)求(qiu)具有高(gao)強(qiang)度又(you)要(yao)求(qiu)具有良(liang)(liang)好(hao)(hao)耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)服役(yi)條件(jian)(jian)。 因其(qi)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐硫化(hua)物應(ying)力(li)腐蝕(shi)(SSCC)和(he)在酸性油氣(qi)井(jing)環(huan)境(jing)中的(de)(de)(de)良(liang)(liang)好(hao)(hao)耐應(ying)力(li)腐蝕(shi)性能，它(ta)是酸性油氣(qi)開采的(de)(de)(de)重要(yao)耐蝕(shi)結(jie)構(gou)材料。如井(jing)下和(he)地面的(de)(de)(de)氣(qi)井(jing)部(bu)件(jian)(jian)包(bao)括管(guan)件(jian)(jian): 閥門、懸掛件(jian)(jian)、地面管(guan)接頭、工具聯接器和(he)封隔(ge)裝(zhuang)置等。此合金也(ye)適用于(yu)緊固件(jian)(jian)，艦船和(he)泵用軸類(lei)以及高(gao)強(qiang)度管(guan)線(xian)系(xi)統。