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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)既具(ju)有(you)(you)高(gao)(gao)耐(nai)蝕(shi)性又可(ke)時(shi)(shi)效硬化到極高(gao)(gao)強(qiang)度的(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)蝕(shi)合金(jin)。此合金(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性基(ji)本上與已(yi)廣泛使用(yong)的(de)Inconel 625合金(jin)一(yi)致，時(shi)(shi)效硬化處理的(de)725合金(jin)的(de)強(qiang)度水平是(shi)(shi)625合金(jin)的(de)2倍(bei)，并且其塑(su)韌性仍(reng)保(bao)持較高(gao)(gao)的(de)水平。對于在腐蝕(shi)環境中應用(yong)，既要求具(ju)有(you)(you)優異(yi)耐(nai)蝕(shi)性又要求具(ju)有(you)(you)高(gao)(gao)強(qiang)和高(gao)(gao)的(de)塑(su)韌性的(de)服役條件，一(yi)些(xie)大型(xing)部件或截面(mian)尺(chi)寸(cun)不(bu)(bu)均勻的(de)部件不(bu)(bu)能釆用(yong)冷(leng)加工的(de)強(qiang)化措(cuo)施，這種(zhong)時(shi)(shi)效硬化型(xing)鐐基(ji)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)不(bu)(bu)失是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)最佳(jia)選(xuan)擇(ze)。Inconel 725合金(jin)已(yi)在酸性氣(qi)田開發中得(de)到成功應用(yong)。

一、化學成分特點(dian)和組織結(jie)構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)的(de)化學成分見表 8-7。合(he)金(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量與625合(he)金(jin)基本(ben)一致(zhi)，這是此(ci)合(he)金(jin)的(de)耐蝕特性與625合(he)金(jin)一致(zhi)的(de)根本(ben)原(yuan)因，兩者(zhe)的(de)差別在于(yu)725合(he)金(jin)中的(de)碳(tan)降到(dao)0.03%以(yi)下，并加(jia)入Ti和Al,前者(zhe)減(jian)少了碳(tan)化物(wu)析出敏感性而提高耐晶(jing)間腐蝕能力，后者(zhe)賦予(yu)了合(he)金(jin)的(de)時效(xiao)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(li)學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的室溫力學性(xing)能見表(biao)8-106。時(shi)(shi)效(xiao)硬化(hua)棒材高溫瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)力學性(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒材(固(gu)溶(rong)+時(shi)(shi)效(xiao)硬化(hua)處理)的高溫瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)力學性(xing)能列(lie)于表(biao) 8-107。

三、耐蝕性能

  1. 全面腐蝕

   在酸(suan)溶液中(zhong)，不同熱(re)處理狀態的725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的耐(nai)蝕性列(lie)于表(biao)8-108，為了(le)比較 引(yin)入了(le)文獻中(zhong)的625和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，顯然725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的耐(nai)蝕性可與退火態的625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)和(he) C-276合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)媲美。

    表 8-109 為725合金在酸性(xing)介(jie)質(zhi)中的(de)耐蝕性(xing)隨試驗時間和介(jie)質(zhi)溫度的(de)變化(hua)而 發生的(de)變化(hua)。

   2. 應(ying)力腐(fu)蝕

   在判(pan)定(ding)由(you)硫化物引起的應(ying)力腐蝕（氫脆）的標準試(shi)驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)金(jin)的腐蝕數據(ju)見表8-110。這些數據(ju)指岀(chu)725合(he)金(jin)優于625合(he)金(jin)和718合(he)金(jin)。

   在模擬酸性井環境中，725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的應力腐蝕(shi)行為見表8-111 和圖(tu)8-93。725 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的耐SCC性能優于冷加工的625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、G-3合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、825合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和718 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，近于C-276合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。

 3. 耐縫隙(xi)腐蝕性能和腐蝕疲勞

    時效狀態(tai)的(de)(de)725合金(jin)的(de)(de)耐(nai)縫隙腐(fu)蝕性(xing)能優于退火態(tai)的(de)(de)625合金(jin)（表8-112）, 在海水中的(de)(de)疲勞性(xing)能與(yu)空氣中的(de)(de)一致（圖8-94）。

四、熱處理、熱成(cheng)型和焊接性能

    1. 熱處(chu)理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)的(de)強化是依賴于時(shi)效(xiao)處理(li) γ''相沉(chen)淀(dian)實現(xian)的(de)，時(shi)效(xiao)前應使(shi)合(he)金(jin)固溶退火，然后(hou)再(zai)施以(yi)時(shi)效(xiao)處理(li)。

   固(gu)溶退(tui)火：1040℃ 固(gu)溶，AC（空冷）。

   時效處理：對于酸(suan)性氣井應(ying)用(yong), 推薦下(xia)述(shu)處理工藝，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱(re)成型(xing)

  725合金(jin)的(de)適(shi)(shi)宜熱(re)(re)成(cheng)型溫度為 899~1121℃，因其強度高，熱(re)(re)成(cheng)型設備應(ying)具有(you)足夠的(de)變形力(li)。為使部件具有(you)均(jun)(jun)勻一(yi)致的(de)變形，在變形的(de)低溫區(qu)（890 ~950℃）應(ying)適(shi)(shi)度減少壓(ya)縮(suo)量。為了避免混晶結構，應(ying)給予合金(jin)較均(jun)(jun)勻的(de)壓(ya)縮(suo)量，對于開口(kou)模(mo)熱(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終(zhong)的(de)壓(ya)縮(suo)量應(ying)大(da)于20%,對于閉口(kou)模(mo)熱(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終(zhong)變形量應(ying)大(da)于10% ,熱(re)(re)作(zuo)(zuo)后空冷。在熱(re)(re)作(zuo)(zuo)過(guo)(guo)程中既要避免 過(guo)(guo)熱(re)(re)又要避免低于899℃的(de)冷點出現，一(yi)旦出現表(biao)面裂紋或其他(ta)缺(que)陷要即時去除(chu)。建(jian)議將熱(re)(re)作(zuo)(zuo)工(gong)具和(he)模(mo)具預熱(re)(re)到(dao)260℃，對消除(chu)部件表(biao)面裂紋和(he)缺(que)陷是有(you)益的(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(shu)據說明，焊后高溫(wen)退火再經雙時效處理(li)可使其沖(chong)擊(ji)韌性(xing)明顯提高。

五、物理性能

 （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)金集耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)與(yu)高(gao)強度(du)(du)于一身，它(ta)(ta)主(zhu)要應(ying)用(yong)于耐(nai)(nai)蝕(shi)環(huan)(huan)境(jing)的高(gao)強度(du)(du)部件，在酸性(xing)氣井的環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)它(ta)(ta)已用(yong)作懸掛(gua)件、偏(pian)心工作筒，拋光座圈和(he)地(di)面接(jie)頭等，用(yong)以抵抗硫化氫(qing)、氯化物(wu)(wu)和(he)二氧化碳的腐蝕(shi)。因(yin)725合(he)金具(ju)有與(yu)625合(he)金相當(dang)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，它(ta)(ta)亦(yi)是在海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)高(gao)強度(du)(du)緊(jin)固件的優(you)選材料，在海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)提供了良(liang)好的耐(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐蝕(shi)性(xing)能。此(ci)外，此(ci)合(he)金特(te)別適宜(yi)用(yong)做聚(ju)合(he)物(wu)(wu)的擠壓模，在要求高(gao)強度(du)(du)的強腐蝕(shi)環(huan)(huan)境(jing)服(fu)役(yi)條件下(xia)，它(ta)(ta)亦(yi)提供了高(gao)強度(du)(du)和(he)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的雙重(zhong)性(xing)能。