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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是(shi)一(yi)(yi)種既具有(you)高耐蝕(shi)(shi)(shi)性又可時效(xiao)硬化(hua)到(dao)極高強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕(shi)(shi)(shi)合(he)(he)金。此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性基(ji)(ji)本上與已廣泛(fan)使用的(de)(de)(de)(de)Inconel 625合(he)(he)金一(yi)(yi)致(zhi)，時效(xiao)硬化(hua)處理的(de)(de)(de)(de)725合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)水(shui)平是(shi)625合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)2倍，并且其塑韌性仍保持較高的(de)(de)(de)(de)水(shui)平。對于在腐蝕(shi)(shi)(shi)環境中應(ying)用，既要求具有(you)優(you)異耐蝕(shi)(shi)(shi)性又要求具有(you)高強(qiang)(qiang)和高的(de)(de)(de)(de)塑韌性的(de)(de)(de)(de)服役條件，一(yi)(yi)些大型部(bu)件或截面尺寸不均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)部(bu)件不能釆(bian)用冷加工(gong)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)化(hua)措(cuo)施，這種時效(xiao)硬化(hua)型鐐基(ji)(ji)耐蝕(shi)(shi)(shi)合(he)(he)金不失是(shi)一(yi)(yi)種最佳選擇。Inconel 725合(he)(he)金已在酸性氣田開發中得到(dao)成功應(ying)用。

一、化學(xue)成分(fen)特點(dian)和組織(zhi)結(jie)構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)(jin)的化(hua)(hua)學成分見表 8-7。合(he)金(jin)(jin)的 Cr、Ni、Mo、Nb 含量(liang)與625合(he)金(jin)(jin)基本一(yi)致(zhi)，這是此合(he)金(jin)(jin)的耐蝕特性(xing)與625合(he)金(jin)(jin)一(yi)致(zhi)的根本原因(yin)，兩者(zhe)的差別在于725合(he)金(jin)(jin)中的碳降(jiang)到0.03%以下，并加(jia)入Ti和(he)Al,前者(zhe)減少了碳化(hua)(hua)物析(xi)出敏(min)感性(xing)而提高耐晶間腐蝕能力，后者(zhe)賦予(yu)了合(he)金(jin)(jin)的時效強化(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(li)學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的室溫力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)見表(biao)8-106。時效(xiao)硬化(hua)棒材高(gao)溫瞬時力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)見圖 8-92。16~16.5mm棒材(固溶+時效(xiao)硬化(hua)處理)的高(gao)溫瞬時力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)列于表(biao) 8-107。

三、耐(nai)蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

   在酸溶液中，不同熱處(chu)理狀(zhuang)態的(de)(de)725合(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性列(lie)于表8-108，為了比(bi)較 引入(ru)了文獻中的(de)(de)625和(he)C-276合(he)金(jin)，顯然725合(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性可與(yu)退(tui)火(huo)態的(de)(de)625合(he)金(jin)和(he) C-276合(he)金(jin)媲(pi)美(mei)。

    表 8-109 為725合金在酸性(xing)介質中的(de)耐蝕性(xing)隨(sui)試驗時(shi)間和介質溫(wen)度的(de)變(bian)化(hua)而 發生的(de)變(bian)化(hua)。

   2. 應力腐蝕

   在(zai)判定由硫化物引起的(de)應力腐(fu)蝕（氫脆）的(de)標準試驗中（NACET M0177 ）,725 合金(jin)的(de)腐(fu)蝕數據(ju)(ju)見表(biao)8-110。這些數據(ju)(ju)指岀725合金(jin)優(you)于625合金(jin)和718合金(jin)。

   在模擬酸(suan)性井環境中(zhong)，725合(he)金(jin)的應力腐蝕行為見表(biao)8-111 和圖8-93。725 合(he)金(jin)的耐SCC性能(neng)優于冷加工(gong)的625合(he)金(jin)、G-3合(he)金(jin)、925合(he)金(jin)、825合(he)金(jin)和718 合(he)金(jin)，近于C-276合(he)金(jin)。

 3. 耐縫隙(xi)腐蝕性能(neng)和(he)腐蝕疲勞

    時效狀態(tai)(tai)的725合金(jin)的耐縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)優于(yu)退火態(tai)(tai)的625合金(jin)（表8-112）, 在海水中的疲勞(lao)性(xing)能(neng)與空氣中的一致(zhi)（圖8-94）。

四、熱(re)(re)處理、熱(re)(re)成型和焊接性能

    1. 熱處理(li)

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的強化是依賴于(yu)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理 γ''相(xiang)沉淀實現的，時(shi)(shi)(shi)效(xiao)前(qian)應使合金固溶退火，然(ran)后再(zai)施以時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理。

   固溶退(tui)火：1040℃ 固溶，AC（空(kong)冷(leng)）。

   時效處理：對(dui)于酸性氣井應(ying)用, 推薦(jian)下述(shu)處理工藝(yi)，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合金的(de)(de)(de)適(shi)宜(yi)熱(re)成型(xing)溫度(du)(du)為(wei) 899~1121℃，因(yin)其強度(du)(du)高，熱(re)成型(xing)設備應具(ju)有(you)足夠的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形力。為(wei)使部件具(ju)有(you)均勻一(yi)致的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形，在變(bian)(bian)(bian)形的(de)(de)(de)低溫區（890 ~950℃）應適(shi)度(du)(du)減少壓(ya)縮(suo)(suo)量(liang)(liang)(liang)。為(wei)了避(bi)免混晶結(jie)構，應給(gei)予合金較均勻的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)(suo)量(liang)(liang)(liang)，對(dui)于開口(kou)模熱(re)作，最終的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)(suo)量(liang)(liang)(liang)應大于20%,對(dui)于閉口(kou)模熱(re)作，最終變(bian)(bian)(bian)形量(liang)(liang)(liang)應大于10% ,熱(re)作后空冷(leng)。在熱(re)作過程中(zhong)既要(yao)避(bi)免 過熱(re)又要(yao)避(bi)免低于899℃的(de)(de)(de)冷(leng)點出(chu)現(xian)，一(yi)旦出(chu)現(xian)表面(mian)裂(lie)紋(wen)或其他缺陷(xian)要(yao)即時(shi)去除。建議將(jiang)熱(re)作工(gong)具(ju)和模具(ju)預熱(re)到260℃，對(dui)消除部件表面(mian)裂(lie)紋(wen)和缺陷(xian)是有(you)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(de)數(shu)據說明，焊后高(gao)溫退(tui)火再經雙時效處理(li)可(ke)使其沖擊韌性明顯提高(gao)。

五(wu)、物理性(xing)能

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

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金集耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)與高(gao)(gao)強度于一身，它(ta)主(zhu)要應(ying)用(yong)(yong)于耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)境的(de)高(gao)(gao)強度部件(jian)，在(zai)(zai)酸性(xing)(xing)(xing)氣(qi)井的(de)環(huan)(huan)境中(zhong)(zhong)它(ta)已(yi)用(yong)(yong)作(zuo)懸掛件(jian)、偏心工作(zuo)筒(tong)，拋光座(zuo)圈和(he)地面接頭等，用(yong)(yong)以抵抗硫(liu)化(hua)氫、氯(lv)化(hua)物和(he)二氧化(hua)碳(tan)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。因725合(he)金具(ju)有(you)與625合(he)金相(xiang)當的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)，它(ta)亦(yi)是在(zai)(zai)海水(shui)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)強度緊固件(jian)的(de)優(you)選材料，在(zai)(zai)海水(shui)中(zhong)(zhong)提供了(le)良好(hao)的(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)、耐(nai)縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。此外，此合(he)金特別適宜用(yong)(yong)做聚合(he)物的(de)擠壓(ya)模，在(zai)(zai)要求(qiu)高(gao)(gao)強度的(de)強腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)(huan)境服役條件(jian)下，它(ta)亦(yi)提供了(le)高(gao)(gao)強度和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)雙重性(xing)(xing)(xing)能(neng)。