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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一(yi)種(zhong)可時效(xiao)(xiao)強(qiang)化的(de)(de)鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金，由(you)于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復(fu)合(he)作用效(xiao)(xiao)果，致(zhi)使(shi)此合(he)金具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)還原性化學(xue)介(jie)質的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力(li)，以及良(liang)好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)和耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)。此合(he)金的(de)(de)鎳含(han)量足以保證其耐(nai)(nai)氯離子引起的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。它主(zhu)要(yao)應(ying)用于既要(yao)求(qiu)高強(qiang)度又要(yao)求(qiu)具(ju)有足夠耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)領域，如酸性油氣(qi)開采使(shi)用的(de)(de)井下和地(di)面裝置和設(she)備。

一、化學(xue)成分(fen)和組織特(te)點

 Incoloy 925合(he)金的(de)化學成分見表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在固溶狀態(tai)下，為奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)，由于此合金(jin)加(jia)入了(le) Ti和Al，因(yin)此在恰當的(de)(de)溫(wen)度(du)下進行時效(xiao)處(chu)理，故(gu)γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)(de)析出可使合金(jin)的(de)(de)強(qiang)度(du)和硬度(du) 顯著提高，達到(dao)提高強(qiang)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)(de)(de)析出不僅使合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)強度提高，也將使合(he)(he)金(jin)脆化即(ji)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)性能變壞(huai)，由所測(ce) 定的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功(gong)可知，W相沉(chen)淀并未嚴重引起韌性變壞(huai)，即(ji)使進行10小時(shi)時(shi)效925合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功(gong)仍在100J以上；使沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)韌性變壞(huai)的(de)(de)(de)沉(chen)淀相為σ相，于(yu)830℃ 時(shi)效5小時(shi),合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功(gong)已(yi)＜60J,隨(sui)時(shi)效時(shi)間增長(chang)，合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)韌性繼續惡化（圖 12-68）

二、 力(li)學性能

  Incoloy 925合金固溶和(he)固溶+時(shi)效態室(shi)溫力學(xue)性能見表12-131，高溫力學(xue)性能如(ru)圖12-69所示。

  Incoloy 925合金旋轉(zhuan)梁疲勞試(shi)驗結(jie)果如圖12-70所示，雙(shuang)時效925合金的(de)平均軸向應力與循環次(ci)數關系如圖12-71所示。

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)金在具有代表性的(de)酸性氣井環(huan)境(jing)中的(de)耐(nai)蝕性分別(bie)見 圖(tu)12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破(po)裂溫(wen)度(du)試驗(yan)結(jie)果指(zhi)出，925合(he)金模擬酸性氣井環(huan)境(jing)中的(de)破(po)裂溫(wen)度(du)高(gao)于冷(leng)加工態的(de)825合(he)金，但低于725合(he)金和(he)冷(leng)加工態的(de)G-3合(he)金和(he)C-276合(he)金（圖(tu) 12-71 ）。

 表12-132為925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)NACE溶液(ye)中C形(xing)環試(shi)樣的(de)(de)試(shi)驗結(jie)果，為了比較列入了在(zai)(zai)此環境(jing)(jing)中常用的(de)(de)耐(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，包(bao)括(kuo)625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣結(jie)果表明，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)硫(liu)化物(wu)應(ying)力腐蝕（氫(qing)脆）性能優于(yu)冷加(jia)工(gong)態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(ying)力腐蝕試(shi)驗指(zhi)岀，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)應(ying)力腐蝕性能不及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 12-133）。925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)游(you)離硫(liu)環境(jing)(jing)中的(de)(de)耐(nai)蝕性見表12-134。

  在一(yi)些酸(suan)性(xing)介質中，925合金的(de)耐(nai)蝕性(xing)見表12-135。顯然在70T的(de)1% HCl 和(he)沸騰(teng)85%硫(liu)酸(suan)中，合金的(de)耐(nai)蝕性(xing)不佳。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每(mei)個含有(you)40個縫隙的(de)試樣經(jing)1000小時試驗， 未出(chu)現(xian)縫隙腐蝕(shi)，腐蝕(shi)速度(du)＜0.03mm/a。

四、冷(leng)熱加(jia)工(gong)、熱處理和(he)焊接(jie)性能

   1. 冷熱加工

   925合金(jin)易于熱(re)加(jia)工，其(qi)熱(re)加(jia)工溫度(du)范(fan)圍為870~1175℃，在1095℃以下的 溫度(du)，925合金(jin)的熱(re)加(jia)工特點類似于825合金(jin)。為了獲得最(zui)大耐(nai)蝕性和直接時效后的最(zui)高強度(du)水平，其(qi)終加(jia)工溫度(du)以控制在870 ~980℃為宜。

   冷(leng)成(cheng)型(xing)行為與825合金類(lei)似，僅加(jia)工硬化(hua)速度稍許增加(jia)。

   2. 熱(re)處理

   對于(yu)(yu)時效硬化(hua)處理材料的固溶退(tui)火應在980~1040℃進行，保溫時間30分鐘至4小時不(bu)等(deng)，取決(jue)于(yu)(yu)產(chan)品的截(jie)面(mian)尺寸。對于(yu)(yu)截(jie)面(mian)尺寸≤25mm的產(chan)品應以相當或(huo)快于(yu)(yu)空冷(leng)的速度(du)冷(leng)卻；對于(yu)(yu)截(jie)面(mian)尺寸大于(yu)(yu)25mm的產(chan)品，需要水淬。

   時(shi)效硬(ying)化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐冷至621℃,在(zai)621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的(de)時(shi)間(jian)為18小時(shi)，然后(hou)以空(kong)冷或快于空(kong)冷的(de)冷卻(que)速度冷卻(que)。

   3. 焊接(jie)

    Incoloy 925合金(jin)可釆用GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)(han)接，不推薦使用埋弧焊(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)宜(yi) 使用725NDUR。采用725NDUR焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)，焊(han)(han)(han)(han)縫的室(shi)溫沖擊性能見表12-136。焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)，焊(han)(han)(han)(han)后退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)+時效處理(li)的韌性最好(hao)。焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的拉伸性能亦表明，焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)和焊(han)(han)(han)(han)后退(tui)(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)+時效處理(li)，焊(han)(han)(han)(han)件(jian)具有最好(hao)的塑性和稍低的強度，一些(xie)數據如圖 12-73和 圖 12-74所示(shi)。

   4. 物理性(xing)能

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

五、 應用(yong)

  925合金主(zhu)要應用于既(ji)要求(qiu)具(ju)有高(gao)強度又要求(qiu)具(ju)有良好耐蝕性的(de)(de)服役條件(jian)。 因其良好的(de)(de)耐硫化物應力腐蝕(SSCC)和(he)(he)在酸性油氣(qi)井(jing)環境中的(de)(de)良好耐應力腐蝕性能(neng)，它是酸性油氣(qi)開采的(de)(de)重要耐蝕結構(gou)材料(liao)。如井(jing)下和(he)(he)地(di)面的(de)(de)氣(qi)井(jing)部件(jian)包(bao)括管件(jian): 閥門、懸掛件(jian)、地(di)面管接頭、工具(ju)聯接器和(he)(he)封隔(ge)裝(zhuang)置等。此(ci)合金也適用于緊固件(jian)，艦船(chuan)和(he)(he)泵用軸類(lei)以(yi)及(ji)高(gao)強度管線系統。