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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是一(yi)種既具有高(gao)(gao)(gao)耐蝕(shi)性(xing)又可(ke)時效(xiao)硬化(hua)到極高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度的Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕(shi)合(he)金(jin)。此(ci)合(he)金(jin)的耐蝕(shi)性(xing)基本上與已廣(guang)泛使用的Inconel 625合(he)金(jin)一(yi)致，時效(xiao)硬化(hua)處理的725合(he)金(jin)的強(qiang)度水平是625合(he)金(jin)的2倍，并且(qie)其(qi)塑韌性(xing)仍保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的水平。對于在腐蝕(shi)環(huan)境中(zhong)應用，既要求具有優異耐蝕(shi)性(xing)又要求具有高(gao)(gao)(gao)強(qiang)和高(gao)(gao)(gao)的塑韌性(xing)的服役(yi)條件(jian)，一(yi)些大型部件(jian)或(huo)截(jie)面尺寸不均勻的部件(jian)不能釆用冷加工(gong)的強(qiang)化(hua)措施，這種時效(xiao)硬化(hua)型鐐(liao)基耐蝕(shi)合(he)金(jin)不失是一(yi)種最佳選擇。Inconel 725合(he)金(jin)已在酸性(xing)氣(qi)田開發中(zhong)得到成功應用。

一、化學成分特點(dian)和組(zu)織結構(gou)

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)化學成分見表 8-7。合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量(liang)與625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)基本(ben)一(yi)致(zhi)，這是此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)特性與625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)一(yi)致(zhi)的(de)(de)根本(ben)原因，兩者的(de)(de)差別(bie)在于725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中的(de)(de)碳降到0.03%以下，并加(jia)入Ti和Al,前(qian)者減(jian)少了碳化物(wu)析出敏感性而提高(gao)耐(nai)晶間腐蝕(shi)能力，后者賦予(yu)了合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)時效強化功能。

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金在固溶退火狀態下為純奧氏體合金，在時效狀態下有碳化物和金屬間相形成，碳化物以M₆C為主并有MC和M₂₃C₆型碳化物形成，此合金金屬間相為[Ni3(Nb,Ti,Al)],后者為合金的主要時效強化相， 其功能是提高合金的強度。

二、力學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的(de)(de)室溫力(li)學(xue)性(xing)能見(jian)表8-106。時(shi)效硬(ying)化棒材高溫瞬時(shi)力(li)學(xue)性(xing)能見(jian)圖 8-92。16~16.5mm棒材(固溶(rong)+時(shi)效硬(ying)化處理)的(de)(de)高溫瞬時(shi)力(li)學(xue)性(xing)能列于(yu)表 8-107。

三、耐(nai)蝕性能

  1. 全面(mian)腐(fu)蝕(shi)

   在酸溶液中(zhong)，不同熱處理狀態(tai)的(de)725合金(jin)的(de)耐蝕性(xing)列于表(biao)8-108，為了(le)比較 引入了(le)文獻中(zhong)的(de)625和C-276合金(jin)，顯然725合金(jin)的(de)耐蝕性(xing)可與退(tui)火態(tai)的(de)625合金(jin)和 C-276合金(jin)媲美。

    表 8-109 為(wei)725合金(jin)在酸性(xing)介(jie)質(zhi)中的耐蝕性(xing)隨試驗時間和介(jie)質(zhi)溫度的變(bian)化而 發生的變(bian)化。

   2. 應(ying)力(li)腐蝕

   在(zai)判(pan)定由硫化物(wu)引起(qi)的(de)應力腐蝕(shi)（氫脆）的(de)標(biao)準試驗中(zhong)（NACET M0177 ）,725 合(he)(he)金(jin)的(de)腐蝕(shi)數(shu)據見表8-110。這些數(shu)據指岀725合(he)(he)金(jin)優于625合(he)(he)金(jin)和718合(he)(he)金(jin)。

   在(zai)模擬酸性井(jing)環境中，725合(he)(he)(he)金(jin)的(de)應力(li)腐蝕行為見表8-111 和(he)(he)圖8-93。725 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐SCC性能優于冷加工的(de)625合(he)(he)(he)金(jin)、G-3合(he)(he)(he)金(jin)、925合(he)(he)(he)金(jin)、825合(he)(he)(he)金(jin)和(he)(he)718 合(he)(he)(he)金(jin)，近于C-276合(he)(he)(he)金(jin)。

 3. 耐縫隙腐蝕(shi)性能和腐蝕(shi)疲勞

    時(shi)效狀態(tai)的(de)725合金的(de)耐縫隙腐蝕性(xing)能優于退(tui)火態(tai)的(de)625合金（表8-112）, 在海水中的(de)疲勞(lao)性(xing)能與空氣中的(de)一致（圖8-94）。

四、熱(re)處理、熱(re)成(cheng)型和焊接性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的強化(hua)是依賴(lai)于(yu)時(shi)效(xiao)處理 γ''相沉(chen)淀實現的，時(shi)效(xiao)前(qian)應(ying)使合金固溶退火，然后再施以時(shi)效(xiao)處理。

   固(gu)溶(rong)退火：1040℃ 固(gu)溶(rong)，AC（空冷）。

   時效處理(li)：對于(yu)酸(suan)性氣井(jing)應用, 推(tui)薦下述(shu)處理(li)工(gong)藝，730℃×8 h 、爐冷(leng) （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱(re)成型

  725合金(jin)的(de)(de)(de)適宜熱(re)(re)(re)成(cheng)(cheng)型溫度為 899~1121℃，因其(qi)強度高，熱(re)(re)(re)成(cheng)(cheng)型設備應(ying)(ying)具有足(zu)夠的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)力。為使部(bu)件具有均(jun)勻(yun)(yun)一致(zhi)的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)，在(zai)變(bian)形(xing)的(de)(de)(de)低(di)溫區（890 ~950℃）應(ying)(ying)適度減(jian)少壓縮(suo)量(liang)(liang)。為了(le)避(bi)免(mian)混晶結構，應(ying)(ying)給予合金(jin)較(jiao)均(jun)勻(yun)(yun)的(de)(de)(de)壓縮(suo)量(liang)(liang)，對(dui)于(yu)開口模熱(re)(re)(re)作(zuo)，最終(zhong)的(de)(de)(de)壓縮(suo)量(liang)(liang)應(ying)(ying)大于(yu)20%,對(dui)于(yu)閉口模熱(re)(re)(re)作(zuo)，最終(zhong)變(bian)形(xing)量(liang)(liang)應(ying)(ying)大于(yu)10% ,熱(re)(re)(re)作(zuo)后空冷。在(zai)熱(re)(re)(re)作(zuo)過程中既要避(bi)免(mian) 過熱(re)(re)(re)又要避(bi)免(mian)低(di)于(yu)899℃的(de)(de)(de)冷點出現(xian)，一旦出現(xian)表(biao)面裂紋或其(qi)他(ta)缺陷要即時去除(chu)。建(jian)議(yi)將熱(re)(re)(re)作(zuo)工(gong)具和模具預熱(re)(re)(re)到260℃，對(dui)消除(chu)部(bu)件表(biao)面裂紋和缺陷是有益的(de)(de)(de)。

   3. 焊接

  725合金最適宜的焊接方式是GTAW和GMAW,不推薦使用SAW和SMAW, 充填金屬應采用725NDUR，以確保焊件的強度。表8-113 為采用725NDUR焊絲堆焊1層在 5% NaCI +517kPa H₂S +2758kPa CO₂, 149℃ 環境下的慢速拉伸試驗數據。表中的數據為在腐蝕環境和空氣中采用相同慢速拉伸參數所獲得的數據 比，通常這個比值在0.90以上是可接受的。表8-114 為725NDUR焊縫金屬 （GMA）的室溫力學性能，表8-115 其沖擊性能。

   表8-114 和 表8-115的數據說明，焊(han)后(hou)高溫退(tui)火再經(jing)雙時(shi)效處理可使其(qi)沖(chong)擊韌性(xing)明顯提(ti)高。

五、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理(li)性能(neng)分別見表(biao)8-116 ~表(biao)8-118。

六(liu)、應用(yong)

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)(jin)集(ji)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)與(yu)高(gao)強(qiang)度(du)于一身，它主(zhu)要(yao)應用(yong)(yong)于耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境的(de)高(gao)強(qiang)度(du)部件，在(zai)酸(suan)性(xing)氣井的(de)環(huan)境中它已(yi)用(yong)(yong)作懸掛(gua)件、偏心工作筒，拋(pao)光(guang)座圈和地面接頭(tou)等(deng)，用(yong)(yong)以(yi)抵抗硫化氫、氯化物(wu)和二氧化碳的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。因(yin)725合(he)金(jin)(jin)具有與(yu)625合(he)金(jin)(jin)相當的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)，它亦(yi)是在(zai)海水(shui)中高(gao)強(qiang)度(du)緊(jin)固件的(de)優選材料，在(zai)海水(shui)中提供了良好(hao)的(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)。此外，此合(he)金(jin)(jin)特別適宜用(yong)(yong)做聚合(he)物(wu)的(de)擠壓(ya)模(mo)，在(zai)要(yao)求高(gao)強(qiang)度(du)的(de)強(qiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境服役條件下，它亦(yi)提供了高(gao)強(qiang)度(du)和耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)的(de)雙重性(xing)能(neng)。