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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時效強(qiang)化的(de)(de)鐵(tie)鎳基耐蝕(shi)合金(jin)，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復合作用效果，致使(shi)(shi)此合金(jin)具有(you)優良的(de)(de)耐還(huan)原性化學介質的(de)(de)腐蝕(shi)能(neng)力(li)(li)，以及良好的(de)(de)耐點蝕(shi)和(he)耐縫隙腐蝕(shi)性能(neng)。此合金(jin)的(de)(de)鎳含(han)量足以保證其耐氯離(li)子引起的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi)。它主要(yao)應用于既(ji)要(yao)求高強(qiang)度又要(yao)求具有(you)足夠耐蝕(shi)性的(de)(de)領(ling)域，如酸性油氣開采使(shi)(shi)用的(de)(de)井下和(he)地面裝置和(he)設(she)備。

一、化學(xue)成(cheng)分和組織特點

 Incoloy 925合金的(de)化學成分見表(biao)12-130。

 Incoloy 925合金在(zai)固(gu)溶狀態下，為奧氏體組織，由于此合金加(jia)入了 Ti和Al，因此在(zai)恰當的(de)(de)(de)(de)溫度下進行時(shi)效(xiao)處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)(de)(de)(de)析出可(ke)使(shi)合金的(de)(de)(de)(de)強度和硬度 顯著提高(gao)，達到提高(gao)強度的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(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)析出不(bu)僅使(shi)(shi)(shi)合(he)金(jin)的(de)強(qiang)度提(ti)高，也將使(shi)(shi)(shi)合(he)金(jin)脆化(hua)即(ji)沖(chong)擊性能變壞，由所測 定的(de)沖(chong)擊吸收功可知(zhi)，W相沉淀并未嚴(yan)重引(yin)起韌性變壞，即(ji)使(shi)(shi)(shi)進行10小(xiao)時(shi)時(shi)效925合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊吸收功仍在100J以(yi)上；使(shi)(shi)(shi)沖(chong)擊韌性變壞的(de)沉淀相為σ相，于(yu)830℃ 時(shi)效5小(xiao)時(shi),合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊吸收功已＜60J,隨時(shi)效時(shi)間增(zeng)長，合(he)金(jin)的(de)韌性繼續惡化(hua)（圖 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合金固溶(rong)和(he)固溶(rong)+時效態室溫力(li)學性(xing)能見(jian)表12-131，高溫力(li)學性(xing)能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合(he)(he)金旋轉梁疲勞試(shi)驗結果如(ru)圖12-70所(suo)示，雙時效925合(he)(he)金的平(ping)均軸向應力與循(xun)環次數關系如(ru)圖12-71所(suo)示。

三(san)、耐蝕性(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)(jin)在具有(you)代表性(xing)(xing)的(de)(de)酸性(xing)(xing)氣(qi)井環(huan)境中(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)分別見(jian) 圖(tu)12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破(po)裂溫度試驗結果指出，925合(he)(he)金(jin)(jin)模擬酸性(xing)(xing)氣(qi)井環(huan)境中(zhong)的(de)(de)破(po)裂溫度高于(yu)(yu)冷加工態(tai)(tai)的(de)(de)825合(he)(he)金(jin)(jin)，但低(di)于(yu)(yu)725合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)冷加工態(tai)(tai)的(de)(de)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)(biao)12-132為(wei)(wei)925合金(jin)(jin)在NACE溶液中(zhong)C形環試樣的(de)試驗(yan)結果，為(wei)(wei)了比較列入了在此環境(jing)中(zhong)常用(yong)的(de)耐蝕合金(jin)(jin)，包(bao)括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試樣結果表(biao)(biao)明，925合金(jin)(jin)的(de)耐硫化物(wu)應力(li)腐(fu)蝕（氫脆）性(xing)能優于冷加工態625合金(jin)(jin) 和(he)G-3合金(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合金(jin)(jin)相(xiang)當(dang)。應力(li)腐(fu)蝕試驗(yan)指岀(chu)，925合金(jin)(jin)的(de)耐應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能不及C-276和(he)625合金(jin)(jin)，與G-3、825、718等合金(jin)(jin)相(xiang)當(dang)（表(biao)(biao) 12-133）。925合金(jin)(jin)在游離硫環境(jing)中(zhong)的(de)耐蝕性(xing)見表(biao)(biao)12-134。

  在(zai)一些酸性介質中，925合(he)金的(de)耐蝕性見表12-135。顯(xian)然在(zai)70T的(de)1% HCl 和沸(fei)騰(teng)85%硫酸中，合(he)金的(de)耐蝕性不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液(ye)中，對每個含有40個縫(feng)隙(xi)的(de)試樣經1000小時(shi)試驗， 未(wei)出現縫(feng)隙(xi)腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四(si)、冷熱加(jia)工(gong)、熱處理和焊接性(xing)能

   1. 冷熱加工

   925合金(jin)易于熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)，其(qi)(qi)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫(wen)度(du)范圍(wei)為(wei)(wei)870~1175℃，在1095℃以(yi)下(xia)的(de)(de) 溫(wen)度(du)，925合金(jin)的(de)(de)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)(gong)特點類似(si)于825合金(jin)。為(wei)(wei)了(le)獲得最大耐蝕性和直(zhi)接時(shi)效(xiao)后(hou)的(de)(de)最高強(qiang)度(du)水平，其(qi)(qi)終(zhong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)溫(wen)度(du)以(yi)控(kong)制在870 ~980℃為(wei)(wei)宜。

   冷成(cheng)型行(xing)為與825合金類似(si)，僅加工硬化速度稍(shao)許(xu)增(zeng)加。

   2. 熱處(chu)理

   對于時(shi)(shi)效硬化(hua)處理材(cai)料的(de)(de)固(gu)溶退(tui)火應(ying)在980~1040℃進(jin)行(xing)，保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間30分鐘(zhong)至4小時(shi)(shi)不等(deng)，取決于產品的(de)(de)截面(mian)(mian)尺寸。對于截面(mian)(mian)尺寸≤25mm的(de)(de)產品應(ying)以相(xiang)當或快于空冷(leng)(leng)的(de)(de)速度冷(leng)(leng)卻；對于截面(mian)(mian)尺寸大于25mm的(de)(de)產品，需要水淬(cui)。

   時(shi)效硬化處理制度(du)：(732 ~749)℃ (6~9)小(xiao)時(shi)爐冷(leng)(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總的(de)時(shi)間為18小(xiao)時(shi)，然后(hou)以(yi)空冷(leng)(leng)或快于空冷(leng)(leng)的(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)冷(leng)(leng)卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金(jin)可釆用(yong)GTAW、GMAW進行(xing)焊(han)接(jie)，不推薦使用(yong)埋(mai)弧焊(han)。焊(han)接(jie)材料宜 使用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)接(jie)材料，焊(han)縫的室溫沖擊性能(neng)見表12-136。焊(han)前退火(huo)，焊(han)后退火(huo)+時效處理的韌性最好。焊(han)件(jian)的拉(la)伸(shen)性能(neng)亦表明，焊(han)前退火(huo)和(he)焊(han)后退火(huo)+時效處理，焊(han)件(jian)具有最好的塑(su)性和(he)稍(shao)低的強(qiang)度，一(yi)些數(shu)據如圖 12-73和(he) 圖 12-74所示。

   4. 物理性能

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

五、 應用

  925合金主要應(ying)用(yong)于既(ji)要求(qiu)(qiu)具有高強度(du)又要求(qiu)(qiu)具有良(liang)好(hao)耐(nai)蝕性(xing)(xing)的服役條件(jian)(jian)。 因其良(liang)好(hao)的耐(nai)硫化物應(ying)力腐蝕(SSCC)和在酸性(xing)(xing)油氣(qi)井(jing)(jing)環境(jing)中的良(liang)好(hao)耐(nai)應(ying)力腐蝕性(xing)(xing)能，它是酸性(xing)(xing)油氣(qi)開采的重要耐(nai)蝕結構材料。如井(jing)(jing)下和地(di)面的氣(qi)井(jing)(jing)部件(jian)(jian)包括管(guan)件(jian)(jian): 閥門、懸掛件(jian)(jian)、地(di)面管(guan)接(jie)頭、工具聯(lian)接(jie)器和封(feng)隔裝置等。此合金也(ye)適用(yong)于緊固件(jian)(jian)，艦船(chuan)和泵用(yong)軸類以及高強度(du)管(guan)線系統。