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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是(shi)(shi)一(yi)種既(ji)具(ju)有高(gao)耐蝕(shi)(shi)性(xing)又可(ke)時效(xiao)硬化(hua)(hua)到極高(gao)強度(du)的(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕(shi)(shi)合金(jin)(jin)。此合金(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)基本(ben)上與已(yi)(yi)廣泛使用(yong)的(de)(de)Inconel 625合金(jin)(jin)一(yi)致，時效(xiao)硬化(hua)(hua)處理的(de)(de)725合金(jin)(jin)的(de)(de)強度(du)水平是(shi)(shi)625合金(jin)(jin)的(de)(de)2倍，并(bing)且其(qi)塑(su)韌(ren)性(xing)仍保持(chi)較高(gao)的(de)(de)水平。對于在腐蝕(shi)(shi)環境(jing)中應(ying)用(yong)，既(ji)要(yao)求具(ju)有優(you)異耐蝕(shi)(shi)性(xing)又要(yao)求具(ju)有高(gao)強和高(gao)的(de)(de)塑(su)韌(ren)性(xing)的(de)(de)服(fu)役(yi)條件，一(yi)些大型部件或截面(mian)尺寸(cun)不(bu)均勻的(de)(de)部件不(bu)能釆用(yong)冷加工的(de)(de)強化(hua)(hua)措施，這種時效(xiao)硬化(hua)(hua)型鐐(liao)基耐蝕(shi)(shi)合金(jin)(jin)不(bu)失是(shi)(shi)一(yi)種最(zui)佳選擇。Inconel 725合金(jin)(jin)已(yi)(yi)在酸(suan)性(xing)氣田開發中得(de)到成功應(ying)用(yong)。

一、化學成(cheng)分特點和組織(zhi)結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金(jin)的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分見表 8-7。合(he)(he)金(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含(han)量與625合(he)(he)金(jin)基本一致，這是(shi)此合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕(shi)特性與625合(he)(he)金(jin)一致的(de)根(gen)本原因，兩者(zhe)(zhe)的(de)差別(bie)在(zai)于725合(he)(he)金(jin)中的(de)碳(tan)降(jiang)到0.03%以下，并加入Ti和Al,前(qian)者(zhe)(zhe)減少(shao)了(le)碳(tan)化(hua)(hua)物析出敏感性而提高(gao)耐晶間(jian)腐蝕(shi)能力，后者(zhe)(zhe)賦(fu)予(yu)了(le)合(he)(he)金(jin)的(de)時效強(qiang)化(hua)(hua)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(er)、力學(xue)性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的(de)室溫(wen)力學性(xing)能見表8-106。時(shi)效(xiao)硬(ying)化(hua)棒材(cai)高(gao)溫(wen)瞬(shun)時(shi)力學性(xing)能見圖(tu) 8-92。16~16.5mm棒材(cai)(固溶+時(shi)效(xiao)硬(ying)化(hua)處(chu)理)的(de)高(gao)溫(wen)瞬(shun)時(shi)力學性(xing)能列于表 8-107。

三、耐(nai)蝕性(xing)能

  1. 全面(mian)腐蝕

   在酸溶液(ye)中，不同熱處理狀態(tai)的(de)725合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕性列于(yu)表8-108，為了(le)比(bi)較 引入了(le)文(wen)獻中的(de)625和C-276合(he)(he)金(jin)，顯然725合(he)(he)金(jin)的(de)耐蝕性可與退火態(tai)的(de)625合(he)(he)金(jin)和 C-276合(he)(he)金(jin)媲美。

    表(biao) 8-109 為725合金在(zai)酸性介(jie)質中的耐(nai)蝕性隨試驗時間和介(jie)質溫度的變化而(er) 發生(sheng)的變化。

   2. 應力腐蝕

   在判定由硫化(hua)物引起的應力腐蝕（氫脆）的標準試(shi)驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)金的腐蝕數(shu)據見表8-110。這(zhe)些數(shu)據指岀(chu)725合(he)金優于625合(he)金和(he)718合(he)金。

   在模擬酸性井環(huan)境中，725合金的(de)(de)應力(li)腐蝕行為見表8-111 和(he)圖8-93。725 合金的(de)(de)耐SCC性能優于冷加工的(de)(de)625合金、G-3合金、925合金、825合金和(he)718 合金，近(jin)于C-276合金。

 3. 耐縫隙腐(fu)蝕性能和腐(fu)蝕疲勞

    時效(xiao)狀態(tai)的(de)(de)(de)725合金的(de)(de)(de)耐縫隙腐蝕性能(neng)優于退火(huo)態(tai)的(de)(de)(de)625合金（表8-112）, 在海(hai)水中(zhong)的(de)(de)(de)疲勞性能(neng)與空氣中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)致（圖8-94）。

四、熱處理、熱成型和焊接性能

    1. 熱處理(li)

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金的強(qiang)化是(shi)依賴于(yu)時(shi)效處理 γ''相(xiang)沉淀(dian)實現的，時(shi)效前(qian)應使合(he)(he)金固溶退火，然后再(zai)施以時(shi)效處理。

   固溶退火：1040℃ 固溶，AC（空冷）。

   時效處理：對于(yu)酸(suan)性(xing)氣(qi)井應用(yong), 推薦下述處理工(gong)藝，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合(he)金的適(shi)(shi)宜(yi)熱成型溫度(du)(du)(du)為 899~1121℃，因其強度(du)(du)(du)高(gao)，熱成型設備應具有(you)足夠(gou)的變形(xing)力。為使(shi)部件具有(you)均勻一(yi)致的變形(xing)，在(zai)變形(xing)的低溫區(qu)（890 ~950℃）應適(shi)(shi)度(du)(du)(du)減少壓(ya)縮量(liang)。為了避免(mian)混晶結構，應給予(yu)合(he)金較均勻的壓(ya)縮量(liang)，對(dui)于(yu)開口(kou)模(mo)熱作，最(zui)終(zhong)(zhong)的壓(ya)縮量(liang)應大(da)于(yu)20%,對(dui)于(yu)閉口(kou)模(mo)熱作，最(zui)終(zhong)(zhong)變形(xing)量(liang)應大(da)于(yu)10% ,熱作后空冷(leng)。在(zai)熱作過程中既(ji)要避免(mian) 過熱又要避免(mian)低于(yu)899℃的冷(leng)點出(chu)現，一(yi)旦(dan)出(chu)現表(biao)面(mian)裂(lie)紋或其他缺(que)陷要即時去(qu)除(chu)。建(jian)議(yi)將熱作工具和模(mo)具預熱到260℃，對(dui)消除(chu)部件表(biao)面(mian)裂(lie)紋和缺(que)陷是有(you)益的。

   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(he) 表8-115的數(shu)據說明(ming)，焊后(hou)高溫退火再經(jing)雙時效(xiao)處理可使其(qi)沖(chong)擊韌性(xing)明(ming)顯提(ti)高。

五、物理性(xing)能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理性能分(fen)別見表8-116 ~表8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金(jin)集耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性與高強度(du)于一身，它主要應用于耐(nai)蝕(shi)環境(jing)(jing)的(de)(de)(de)高強度(du)部件(jian)，在(zai)酸性氣(qi)井(jing)的(de)(de)(de)環境(jing)(jing)中它已用作懸(xuan)掛件(jian)、偏心(xin)工作筒(tong)，拋光座圈(quan)和(he)地面接頭等，用以抵抗(kang)硫化(hua)氫(qing)、氯化(hua)物和(he)二(er)氧化(hua)碳的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。因725合(he)(he)金(jin)具(ju)有與625合(he)(he)金(jin)相當(dang)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，它亦是在(zai)海水(shui)中高強度(du)緊固件(jian)的(de)(de)(de)優選材料，在(zai)海水(shui)中提供了良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)性能(neng)。此外，此合(he)(he)金(jin)特別適宜(yi)用做聚合(he)(he)物的(de)(de)(de)擠壓(ya)模(mo)，在(zai)要求高強度(du)的(de)(de)(de)強腐(fu)蝕(shi)環境(jing)(jing)服役條件(jian)下，它亦提供了高強度(du)和(he)耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)(de)雙重性能(neng)。