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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是一(yi)種既具有(you)高(gao)(gao)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性又(you)可時效(xiao)硬化到(dao)極高(gao)(gao)強(qiang)度的Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性基本上(shang)與已廣泛使(shi)用的Inconel 625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)一(yi)致(zhi)，時效(xiao)硬化處理的725合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的強(qiang)度水平(ping)是625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的2倍，并且(qie)其塑(su)韌性仍保持較高(gao)(gao)的水平(ping)。對于在腐蝕(shi)(shi)環境中應用，既要求具有(you)優異耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性又(you)要求具有(you)高(gao)(gao)強(qiang)和高(gao)(gao)的塑(su)韌性的服(fu)役條件，一(yi)些大型(xing)部(bu)件或(huo)截面(mian)尺寸(cun)不(bu)(bu)均勻的部(bu)件不(bu)(bu)能釆用冷加(jia)工的強(qiang)化措(cuo)施(shi)，這種時效(xiao)硬化型(xing)鐐基耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)不(bu)(bu)失(shi)是一(yi)種最佳選擇(ze)。Inconel 725合(he)(he)(he)金(jin)(jin)已在酸性氣(qi)田開發中得到(dao)成功應用。

一(yi)、化學(xue)成分特(te)點和(he)組(zu)織結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)(jin)的化學成分見表 8-7。合金(jin)(jin)的 Cr、Ni、Mo、Nb 含量與625合金(jin)(jin)基本一(yi)致，這是此合金(jin)(jin)的耐(nai)蝕(shi)特性(xing)與625合金(jin)(jin)一(yi)致的根本原因，兩者(zhe)(zhe)的差別在于725合金(jin)(jin)中的碳降到0.03%以下，并加入Ti和Al,前者(zhe)(zhe)減少了(le)碳化物析出敏(min)感(gan)性(xing)而(er)提(ti)高耐(nai)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)能力，后者(zhe)(zhe)賦予(yu)了(le)合金(jin)(jin)的時效強(qiang)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(er)、力學(xue)性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的室溫(wen)(wen)力學(xue)性能見(jian)表8-106。時(shi)效硬化棒材(cai)高溫(wen)(wen)瞬(shun)時(shi)力學(xue)性能見(jian)圖 8-92。16~16.5mm棒材(cai)(固溶+時(shi)效硬化處理(li))的高溫(wen)(wen)瞬(shun)時(shi)力學(xue)性能列于表 8-107。

三(san)、耐蝕性能

  1. 全(quan)面(mian)腐蝕

   在酸(suan)溶液中，不同熱處理(li)狀態的725合(he)金的耐蝕(shi)性列于表8-108，為了(le)比較 引入了(le)文獻(xian)中的625和C-276合(he)金，顯然725合(he)金的耐蝕(shi)性可與退火態的625合(he)金和 C-276合(he)金媲(pi)美。

    表 8-109 為725合金在酸性介質中的(de)耐(nai)蝕性隨試驗時間和介質溫(wen)度的(de)變(bian)化(hua)而 發生的(de)變(bian)化(hua)。

   2. 應力腐蝕

   在判定由硫化物引起的應力腐(fu)蝕（氫脆(cui)）的標準(zhun)試驗(yan)中（NACET M0177 ）,725 合(he)金的腐(fu)蝕數據見表8-110。這些數據指岀725合(he)金優于625合(he)金和(he)718合(he)金。

   在模擬酸性井環境中，725合(he)金(jin)(jin)(jin)的應力腐蝕行為見(jian)表8-111 和圖8-93。725 合(he)金(jin)(jin)(jin)的耐(nai)SCC性能優于(yu)冷加工的625合(he)金(jin)(jin)(jin)、G-3合(he)金(jin)(jin)(jin)、925合(he)金(jin)(jin)(jin)、825合(he)金(jin)(jin)(jin)和718 合(he)金(jin)(jin)(jin)，近(jin)于(yu)C-276合(he)金(jin)(jin)(jin)。

 3. 耐縫隙腐(fu)蝕性能(neng)和腐(fu)蝕疲(pi)勞

    時(shi)效狀(zhuang)態(tai)的725合(he)(he)金(jin)的耐縫隙腐蝕性(xing)能優于退火(huo)態(tai)的625合(he)(he)金(jin)（表8-112）, 在海水中的疲勞性(xing)能與空氣中的一(yi)致(zhi)（圖8-94）。

四、熱處理、熱成型和焊接性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的(de)強(qiang)化是依賴于時效(xiao)處(chu)理 γ''相(xiang)沉淀實現的(de)，時效(xiao)前應使(shi)合(he)金固溶退火，然后再施以時效(xiao)處(chu)理。

   固(gu)溶退(tui)火(huo)：1040℃ 固(gu)溶，AC（空冷）。

   時效處(chu)理：對于酸性(xing)氣(qi)井應用, 推薦(jian)下(xia)述處(chu)理工藝，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合(he)金(jin)的(de)適宜熱(re)(re)(re)成(cheng)型溫度為(wei) 899~1121℃，因(yin)其強度高，熱(re)(re)(re)成(cheng)型設備(bei)應具(ju)有足夠的(de)變形(xing)(xing)力。為(wei)使部(bu)件(jian)具(ju)有均勻(yun)一致的(de)變形(xing)(xing)，在(zai)變形(xing)(xing)的(de)低(di)溫區（890 ~950℃）應適度減(jian)少壓縮(suo)量。為(wei)了避免(mian)(mian)混晶結構，應給予(yu)合(he)金(jin)較均勻(yun)的(de)壓縮(suo)量，對于(yu)開口模熱(re)(re)(re)作，最(zui)終的(de)壓縮(suo)量應大(da)于(yu)20%,對于(yu)閉口模熱(re)(re)(re)作，最(zui)終變形(xing)(xing)量應大(da)于(yu)10% ,熱(re)(re)(re)作后空冷。在(zai)熱(re)(re)(re)作過程中既要避免(mian)(mian) 過熱(re)(re)(re)又要避免(mian)(mian)低(di)于(yu)899℃的(de)冷點(dian)出現(xian)，一旦出現(xian)表面(mian)裂紋或(huo)其他缺(que)陷要即(ji)時(shi)去除。建議將(jiang)熱(re)(re)(re)作工具(ju)和模具(ju)預熱(re)(re)(re)到260℃，對消除部(bu)件(jian)表面(mian)裂紋和缺(que)陷是有益的(de)。

   3. 焊接(jie)

  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(ju)說明，焊后高(gao)溫退火(huo)再經雙時(shi)效處(chu)理可使其沖擊韌性明顯提高(gao)。

五、物(wu)理性能

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

六(liu)、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金集(ji)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性與高(gao)強(qiang)度(du)(du)于一身(shen)，它(ta)主(zhu)要(yao)應用(yong)(yong)于耐(nai)(nai)蝕(shi)環境的(de)高(gao)強(qiang)度(du)(du)部件，在(zai)酸性氣井(jing)的(de)環境中它(ta)已用(yong)(yong)作(zuo)懸掛(gua)件、偏心工(gong)作(zuo)筒，拋(pao)光(guang)座(zuo)圈和地面(mian)接頭等，用(yong)(yong)以抵抗硫化(hua)氫、氯化(hua)物和二氧化(hua)碳(tan)的(de)腐(fu)蝕(shi)。因(yin)725合(he)金具有(you)與625合(he)金相當(dang)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性，它(ta)亦是在(zai)海水中高(gao)強(qiang)度(du)(du)緊固(gu)件的(de)優選材料，在(zai)海水中提供了良好的(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)、耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕(shi)性能。此外(wai)，此合(he)金特(te)別適宜(yi)用(yong)(yong)做(zuo)聚合(he)物的(de)擠(ji)壓模，在(zai)要(yao)求高(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)強(qiang)腐(fu)蝕(shi)環境服役條件下，它(ta)亦提供了高(gao)強(qiang)度(du)(du)和耐(nai)(nai)蝕(shi)性的(de)雙重性能。