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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)是(shi)一(yi)種既具有高(gao)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)又可時(shi)效(xiao)硬化(hua)(hua)到極高(gao)強(qiang)度的(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)。此合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)基本上與已廣泛使用的(de)Inconel 625合(he)金(jin)(jin)(jin)一(yi)致，時(shi)效(xiao)硬化(hua)(hua)處理的(de)725合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)強(qiang)度水平是(shi)625合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)2倍，并(bing)且其塑(su)(su)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)仍保持較高(gao)的(de)水平。對于(yu)在(zai)腐蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)境中(zhong)應(ying)用，既要(yao)求具有優異耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)又要(yao)求具有高(gao)強(qiang)和高(gao)的(de)塑(su)(su)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)的(de)服役條(tiao)件，一(yi)些(xie)大型部件或截面尺(chi)寸(cun)不均勻的(de)部件不能(neng)釆用冷加工的(de)強(qiang)化(hua)(hua)措(cuo)施，這種時(shi)效(xiao)硬化(hua)(hua)型鐐基耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)不失是(shi)一(yi)種最佳(jia)選擇。Inconel 725合(he)金(jin)(jin)(jin)已在(zai)酸性(xing)(xing)(xing)氣田開發中(zhong)得(de)到成功應(ying)用。

一、化學成分特(te)點和組織(zhi)結構(gou)

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)(jin)的(de)化學(xue)成分見(jian)表 8-7。合金(jin)(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量與625合金(jin)(jin)基本一致(zhi)(zhi)，這是此合金(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)特(te)性(xing)與625合金(jin)(jin)一致(zhi)(zhi)的(de)根(gen)本原因(yin)，兩者(zhe)的(de)差別(bie)在于(yu)725合金(jin)(jin)中的(de)碳(tan)降(jiang)到0.03%以下，并加入Ti和Al,前者(zhe)減少了碳(tan)化物析出敏感性(xing)而提高耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)能(neng)力，后者(zhe)賦予了合金(jin)(jin)的(de)時效強化功(gong)能(neng)。

 （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(xing)能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的室溫力(li)學性能見(jian)表(biao)8-106。時(shi)效硬化棒材高溫瞬(shun)時(shi)力(li)學性能見(jian)圖 8-92。16~16.5mm棒材(固溶+時(shi)效硬化處(chu)理)的高溫瞬(shun)時(shi)力(li)學性能列(lie)于表(biao) 8-107。

三(san)、耐蝕(shi)性能

  1. 全(quan)面腐(fu)蝕

   在酸(suan)溶(rong)液中，不(bu)同熱處理狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)725合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕性列于表(biao)8-108，為了比(bi)較(jiao) 引入了文獻中的(de)(de)625和C-276合(he)(he)金(jin)，顯然725合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕性可與退火態(tai)的(de)(de)625合(he)(he)金(jin)和 C-276合(he)(he)金(jin)媲(pi)美。

    表 8-109 為725合金在酸(suan)性介質中的(de)耐蝕性隨試驗時間和介質溫度的(de)變化(hua)而 發生的(de)變化(hua)。

   2. 應力腐蝕

   在判定由(you)硫化物引(yin)起的應力腐蝕(shi)（氫脆）的標(biao)準(zhun)試驗(yan)中（NACET M0177 ）,725 合金(jin)(jin)(jin)的腐蝕(shi)數據見表(biao)8-110。這(zhe)些數據指岀725合金(jin)(jin)(jin)優(you)于(yu)625合金(jin)(jin)(jin)和718合金(jin)(jin)(jin)。

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

 3. 耐(nai)縫隙腐蝕性能(neng)和腐蝕疲勞

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

四、熱處理、熱成(cheng)型和焊(han)接性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的強化是依賴于時效處(chu)理 γ''相沉(chen)淀(dian)實現的，時效前應使合金固溶退火，然后再施以時效處(chu)理。

   固(gu)溶退(tui)火：1040℃ 固(gu)溶，AC（空冷）。

   時(shi)效處(chu)理：對于酸性氣(qi)井應(ying)用, 推(tui)薦下(xia)述處(chu)理工藝，730℃×8 h 、爐冷(leng) （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合金的適(shi)宜(yi)熱(re)成(cheng)型溫度(du)為 899~1121℃，因其(qi)強度(du)高，熱(re)成(cheng)型設備應具(ju)有(you)足夠的變(bian)(bian)形力。為使部(bu)件具(ju)有(you)均勻(yun)一致的變(bian)(bian)形，在(zai)變(bian)(bian)形的低(di)溫區（890 ~950℃）應適(shi)度(du)減(jian)少(shao)壓縮(suo)量。為了(le)避免(mian)混晶結構，應給予(yu)合金較均勻(yun)的壓縮(suo)量，對于開(kai)口模(mo)(mo)(mo)熱(re)作(zuo)(zuo)，最終(zhong)的壓縮(suo)量應大于20%,對于閉口模(mo)(mo)(mo)熱(re)作(zuo)(zuo)，最終(zhong)變(bian)(bian)形量應大于10% ,熱(re)作(zuo)(zuo)后空冷。在(zai)熱(re)作(zuo)(zuo)過程中既要(yao)避免(mian) 過熱(re)又要(yao)避免(mian)低(di)于899℃的冷點出現，一旦出現表(biao)面裂紋(wen)或(huo)其(qi)他缺(que)陷要(yao)即(ji)時去除。建議將熱(re)作(zuo)(zuo)工具(ju)和(he)模(mo)(mo)(mo)具(ju)預(yu)熱(re)到260℃，對消除部(bu)件表(biao)面裂紋(wen)和(he)缺(que)陷是有(you)益的。

   3. 焊(han)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(biao)8-114 和 表(biao)8-115的數(shu)據說明(ming)，焊后高(gao)(gao)溫(wen)退火(huo)再經雙(shuang)時效處(chu)理可使其沖(chong)擊韌性明(ming)顯提高(gao)(gao)。

五(wu)、物理性(xing)能

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

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)(he)金(jin)(jin)集耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性與高(gao)強(qiang)度(du)(du)于一身，它主(zhu)要應用于耐(nai)蝕(shi)環(huan)境的(de)高(gao)強(qiang)度(du)(du)部件(jian)，在(zai)(zai)酸性氣井(jing)的(de)環(huan)境中(zhong)它已(yi)用作(zuo)懸掛件(jian)、偏心(xin)工(gong)作(zuo)筒，拋光座圈和(he)地面(mian)接頭等，用以抵抗硫化(hua)氫、氯化(hua)物和(he)二氧(yang)化(hua)碳的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)。因(yin)725合(he)(he)(he)金(jin)(jin)具(ju)有(you)與625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)相當(dang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性，它亦(yi)(yi)是在(zai)(zai)海水中(zhong)高(gao)強(qiang)度(du)(du)緊固件(jian)的(de)優選材(cai)料，在(zai)(zai)海水中(zhong)提(ti)供(gong)了(le)良好(hao)的(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。此外，此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)特別適宜用做聚合(he)(he)(he)物的(de)擠壓模，在(zai)(zai)要求高(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)強(qiang)腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境服役條件(jian)下，它亦(yi)(yi)提(ti)供(gong)了(le)高(gao)強(qiang)度(du)(du)和(he)耐(nai)蝕(shi)性的(de)雙重性能。