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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合(he)金是一種可時效(xiao)強化的(de)(de)(de)(de)鐵鎳基(ji)耐(nai)蝕合金(jin)，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)(de)(de)復合作用效(xiao)果，致使(shi)此合金(jin)具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)還原(yuan)性(xing)(xing)(xing)化學介質的(de)(de)(de)(de)腐蝕能(neng)力，以及(ji)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕和(he)耐(nai)縫隙腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)。此合金(jin)的(de)(de)(de)(de)鎳含量(liang)足以保證其耐(nai)氯(lv)離子引起的(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐蝕。它主要應(ying)用于既要求(qiu)高強度又要求(qiu)具有足夠耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)領域，如(ru)酸性(xing)(xing)(xing)油氣開采使(shi)用的(de)(de)(de)(de)井下和(he)地面裝置和(he)設(she)備。

一、化學成分和組織(zhi)特點(dian)

 Incoloy 925合金的化學成分見表(biao)12-130。

 Incoloy 925合金在固溶(rong)狀態下，為(wei)奧氏體組(zu)織(zhi)，由于此合金加入了 Ti和Al，因(yin)此在恰當的(de)(de)溫度(du)下進行時效處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)(de)析出(chu)可使合金的(de)(de)強度(du)和硬度(du) 顯(xian)著提高，達到提高強度(du)的(de)(de)目的(de)(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)析(xi)出不僅(jin)使(shi)合(he)金的(de)強度(du)提高(gao)，也將(jiang)使(shi)合(he)金脆化(hua)即(ji)沖(chong)擊(ji)性(xing)能變(bian)壞，由(you)所測(ce) 定的(de)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收(shou)功(gong)(gong)可知，W相沉(chen)淀(dian)并未嚴(yan)重引起(qi)韌(ren)性(xing)變(bian)壞，即(ji)使(shi)進(jin)行(xing)10小時(shi)時(shi)效(xiao)925合(he)金的(de)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收(shou)功(gong)(gong)仍(reng)在100J以上；使(shi)沖(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)變(bian)壞的(de)沉(chen)淀(dian)相為σ相，于830℃ 時(shi)效(xiao)5小時(shi),合(he)金的(de)沖(chong)擊(ji)吸(xi)收(shou)功(gong)(gong)已＜60J,隨時(shi)效(xiao)時(shi)間增長，合(he)金的(de)韌(ren)性(xing)繼(ji)續惡化(hua)（圖 12-68）

二、 力學性(xing)能

  Incoloy 925合金(jin)固(gu)(gu)溶和固(gu)(gu)溶+時效態室溫(wen)力學性能見表(biao)12-131，高溫(wen)力學性能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金(jin)(jin)旋轉(zhuan)梁疲(pi)勞(lao)試驗結果如圖12-70所示(shi)，雙時效925合金(jin)(jin)的平均軸向應力與(yu)循環次數關系如圖12-71所示(shi)。

三、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(he)(he)金(jin)在具(ju)有代表性的(de)酸性氣井環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)的(de)耐蝕性分別見(jian) 圖12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破裂(lie)溫(wen)度試驗結果(guo)指出，925合(he)(he)金(jin)模擬酸性氣井環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)的(de)破裂(lie)溫(wen)度高于(yu)冷(leng)加(jia)工(gong)態的(de)825合(he)(he)金(jin)，但低于(yu)725合(he)(he)金(jin)和(he)冷(leng)加(jia)工(gong)態的(de)G-3合(he)(he)金(jin)和(he)C-276合(he)(he)金(jin)（圖 12-71 ）。

 表12-132為925合(he)金(jin)在NACE溶(rong)液中(zhong)C形環試樣(yang)(yang)的(de)試驗(yan)結果，為了比較列入了在此環境(jing)中(zhong)常用的(de)耐(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試樣(yang)(yang)結果表明，925合(he)金(jin)的(de)耐(nai)硫(liu)化物(wu)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)（氫脆(cui)）性能優于(yu)冷加(jia)工態(tai)625合(he)金(jin) 和(he)G-3合(he)金(jin)，與(yu)718、725、825和(he)C-276合(he)金(jin)相(xiang)當。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)指(zhi)岀，925合(he)金(jin)的(de)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性能不(bu)及(ji)C-276和(he)625合(he)金(jin)，與(yu)G-3、825、718等合(he)金(jin)相(xiang)當（表 12-133）。925合(he)金(jin)在游(you)離硫(liu)環境(jing)中(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性見表12-134。

  在(zai)一些(xie)酸(suan)性(xing)介質(zhi)中(zhong)，925合(he)金的耐(nai)蝕(shi)性(xing)見表12-135。顯(xian)然在(zai)70T的1% HCl 和(he)沸騰85%硫酸(suan)中(zhong)，合(he)金的耐(nai)蝕(shi)性(xing)不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中(zhong)，對每(mei)個(ge)含有(you)40個(ge)縫(feng)隙的試(shi)樣(yang)經1000小時試(shi)驗， 未出現縫(feng)隙腐蝕，腐蝕速度(du)＜0.03mm/a。

四、冷熱加工、熱處理和焊接(jie)性能

   1. 冷熱加工

   925合(he)金易(yi)于熱加工(gong)，其熱加工(gong)溫(wen)度范圍為870~1175℃，在1095℃以(yi)下的(de) 溫(wen)度，925合(he)金的(de)熱加工(gong)特點類(lei)似于825合(he)金。為了獲得最大(da)耐蝕性(xing)和直接時效后(hou)的(de)最高強度水平，其終加工(gong)溫(wen)度以(yi)控制在870 ~980℃為宜。

   冷成型行為與825合(he)金(jin)類似，僅加工(gong)硬(ying)化速度稍(shao)許增加。

   2. 熱處理

   對(dui)于(yu)時效硬(ying)化(hua)處理材(cai)料(liao)的固溶退火應在980~1040℃進行(xing)，保溫時間30分鐘至4小(xiao)時不等，取決于(yu)產品的截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)寸。對(dui)于(yu)截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)寸≤25mm的產品應以相(xiang)當或(huo)快(kuai)于(yu)空冷(leng)的速度冷(leng)卻；對(dui)于(yu)截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)寸大于(yu)25mm的產品，需要(yao)水淬。

   時(shi)(shi)效硬化處理制度(du)：(732 ~749)℃ (6~9)小(xiao)時(shi)(shi)爐冷至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保(bao)溫總的時(shi)(shi)間為18小(xiao)時(shi)(shi)，然后以空冷或快于空冷的冷卻速(su)度(du)冷卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可(ke)釆用GTAW、GMAW進行焊(han)接(jie)，不推薦使用埋(mai)弧焊(han)。焊(han)接(jie)材料(liao)宜 使用725NDUR。采(cai)用725NDUR焊(han)接(jie)材料(liao)，焊(han)縫的(de)(de)室溫沖擊性能(neng)見表12-136。焊(han)前退火，焊(han)后退火+時效處理(li)的(de)(de)韌性最(zui)好。焊(han)件(jian)的(de)(de)拉伸性能(neng)亦表明，焊(han)前退火和焊(han)后退火+時效處理(li)，焊(han)件(jian)具有最(zui)好的(de)(de)塑性和稍低的(de)(de)強度，一些數據如圖 12-73和 圖 12-74所(suo)示。

   4. 物理性能

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

五、 應用

  925合金主(zhu)要應(ying)(ying)用于既要求具有高強度又要求具有良(liang)好(hao)耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)服(fu)役(yi)條件。 因其良(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)硫化(hua)物應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(SSCC)和在(zai)酸(suan)性油氣(qi)井(jing)環境中(zhong)的(de)(de)良(liang)好(hao)耐(nai)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)性能，它是酸(suan)性油氣(qi)開采的(de)(de)重要耐(nai)蝕(shi)結構(gou)材料。如井(jing)下(xia)和地面的(de)(de)氣(qi)井(jing)部件包括管(guan)件: 閥門(men)、懸(xuan)掛件、地面管(guan)接頭、工具聯接器和封(feng)隔裝置(zhi)等。此合金也(ye)適用于緊固件，艦(jian)船(chuan)和泵用軸類以及高強度管(guan)線系(xi)統。