在线亚洲日产一区二区

GH 3625（Inconel 625）

 0Cr22Ni60Mo9Nb4  (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti (Inconel 625 plus) 合金既具有良好的耐蝕性、抗氧化性和高強度，又具有良好的成型性和韌性。625與625plus的區別在于后者在化學成分上稍稍降低了鉻、鉬、鈮量，且入了鈦并降碳到超低碳水平。625合金系固溶后借冷加工來提高其強度，而625 plus則靠固溶處理后再經一次或二次時效處理來提高其強度。兩種合金均適于既要求高耐蝕性又要求高強度相匹配的使用條件下。

一、化學(xue)成分和組(zu)織特點

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti  (Inconel 625plus)兩種合金的化學成分見表，此二合金固溶態均具有純奧氏體組織。由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金中碳量較高，并含有鈮，故合金中會有MC、M₆C和M₂₃C₆ 型碳化物存在且數量又較00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti為多。在中溫時效態兩種合金均有金屬間相析出，它們的數量、成分和結構受化學成分和受熱條件的影響。0Cr22Ni60Mo9Nb4 時效態會有γ”相和8相沉淀，而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金固溶處理再經時效會有 γ"-[Ni3 (Nb、Ti、Al)]型金屬間相沉淀，從而可使此合金獲得最高強度。

二(er)、 耐腐(fu)蝕性能(neng)

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金在(zai)大氣、天然水(shui)、海水(shui)、中(zhong)性鹽和(he)堿等(deng)弱介質中(zhong)，基(ji)本上是無明顯腐蝕(shi)的。在(zai)更苛(ke)刻(ke)的介質中(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)的存(cun)在(zai)能耐氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性酸，并抗高(gao)溫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)；由(you)于(yu)是鎳基(ji)且(qie)鉬含量(liang)(liang)高(gao)，因此(ci)又耐還原性酸介質。對于(yu)局部腐蝕(shi)，高(gao)鉻(ge)、鉬量(liang)(liang)使此(ci)合(he)金耐點蝕(shi)和(he)縫隙(xi)腐蝕(shi)，高(gao)鎳、鉻(ge)量(liang)(liang)使此(ci)合(he)金耐應力(li)腐蝕(shi)；高(gao)鈮(ni)（鈦）量(liang)(liang)使此(ci)合(he)金不(bu)易產生晶間腐蝕(shi)。

 1. 耐(nai)全面腐蝕性

  ①. 在(zai)硝酸(suan)中 在(zai)65%HNO3中和沸騰溫度下，此(ci)合金固溶態腐蝕率≤0.75mm/a.

  ②. 在硫酸中 表中指出，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金在H₂SO₄中的耐蝕性。在酸洗用酸溶液中（28%H₂SO₄，5.9%HF，50~79℃)進行試驗，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕速率為1.225mm/a。0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在沸騰的H₂SO₄中是不耐蝕的。

  ③. 在磷酸中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在濃度≤50%的H₃PO₄中具有非常優良的耐蝕性。當濃度高于50%后，隨H₃PO₄濃度的增加0Cr22Ni60Mo9Nb4的腐蝕速率急劇升高。因此，此合金僅適用于濃度≤50%的H₃PO₄。

  ④. 在氫(qing)氟(fu)酸中用螢石與硫酸反應制取氫(qing)氟(fu)酸的(de)(de)蒸發器，它的(de)(de)襯里一般用0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)制造(zao)。與此同時(shi)，蒸發器之間(jian)的(de)(de)管線、配件等(deng)也是采用此合(he)(he)金(jin)。在HF氣(qi)提塔頂(ding)部(bu)掛片結果表明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)(he)金(jin)的(de)(de)全(quan)面腐蝕速率僅為0.075m/a。

  ⑤. 在含(han)磷酸(suan)的一些(xie)介質中試驗指出(chu)，在55%H3PO4+0.8%HF 溶液(ye)中，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕(shi)速率為0.412mm/a。

  ⑥. 在(zai)堿中在(zai)實驗室內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的年腐蝕速(su)率為0.0125mm/a。經500小時(shi)試驗，未見有應力(li)腐蝕產生。

  ⑦. 在(zai)鹽酸中由于此合金鉬(mu)含量高，在(zai)室溫(wen)鹽酸中有一(yi)定的耐(nai)蝕性。但溫(wen)度升高，耐(nai)蝕性下降。

 2. 耐(nai)局(ju)部腐蝕(shi)性(xing)

  ①. 耐晶間腐蝕性

  由(you)于其(qi)鈮含量高，0Cr22Ni60o9Nb4 合金具有(you)非常好的耐敏化(hua)態晶間腐蝕的性(xing)能。正是由(you)于0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的此(ci)種性(xing)能，因(yin)而敏化(hua)處理(li)或焊(han)后，此(ci)合金不需再(zai)進行固溶處理(li)。

  根據00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 和 0Cr22Ni60Mo9Nb4 在硫酸鐵＋50%H₂SO₄沸騰溶液中的晶間腐蝕試驗結果。從這些結果可看出，雖然由于00Cr22Ni60Mo9Nb3Ti雙時效態晶界有大量析出相，在此介質中的耐晶間腐蝕性要低于冷軋態的0Cr20Ni60Mo9Nb4,但卻優于0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti (Inconel 718)。

  根據(ju)在ASTM G28A溶液中，經120銷售試驗得(de)出的(de)T-T-S(時間－溫度(du)－敏(min)（化(hua)）曲線(xian)。顯然，軟(ruan)化(hua)退(tui)火(huo)處理(li)再(zai)經敏(min)化(hua)較固溶處理(li)再(zai)敏(min)化(hua)的(de)00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合金晶間腐蝕敏(min)感性要低得(de)多，這與(yu)軟(ruan)化(hua)退(tui)火(huo)態經敏(min)化(hua)后合金中大量NbC先于鉻碳化(hua)物優先析出，防(fang)止晶界貧鉻區的(de)形成有(you)關。

 ②. 耐(nai)點蝕性 

  表系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金等在(zai)兩(liang) 種酸(suan)介質中的(de)耐(nai)點蝕(shi)性，可(ke)以看出0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在(zai)試驗條件下(xia)均有優良的(de)耐(nai)點蝕(shi)性，而(er)0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金則耐(nai)點蝕(shi)性不良。

 ③. 縫隙腐蝕 

 表系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等(deng)合金(jin)(jin)(jin)的縫(feng)隙腐蝕(shi)試驗結果(guo)。顯(xian)然，在所試驗的條件下，625 和625 plus 兩(liang)種合金(jin)(jin)(jin)的耐縫(feng)隙腐蝕(shi)性能中625 plus稍優(you)，但二者均顯(xian)著優(you)于(yu)718合金(jin)(jin)(jin)。

 ④. 應力腐蝕 

  模擬實際使(shi)用環境對0Cr22Ni60Mo9Nb4等合(he)金進(jin)行了幾(ji)種應力腐(fu)蝕試(shi)驗，結果見表。表系(xi)模擬深(shen)氣井條(tiao)件，在高壓釜中(zhong)進(jin)行試(shi)驗所取得的(de)結果，在此條(tiao)件下，表明(ming)無論是C型(xing)樣還是U型(xing)樣，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金的(de)耐應力腐(fu)蝕性能都是最佳。

  表(biao)系在5%NaCl+0.5%醋(cu)酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶(rong)液沸騰溫度下進行試驗(yan)(yan)所取得(de)的結果(guo)(guo)。表(biao)的結果(guo)(guo)表(biao)明(ming)，試驗(yan)(yan)的合金(jin)耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能均良好，沒有斷(duan)裂產生。而表(biao)的結果(guo)(guo)表(biao)明(ming)，5%MgCl2沸騰條件下 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)出性(xing)能良好，且均優于(yu)718合金(jin)。

 ⑤. 腐(fu)蝕疲勞 

   圖系0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金在(zai)室溫海(hai)水中的(de)腐蝕疲(pi)勞試(shi)驗(yan)結果，顯然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金的(de)腐蝕疲(pi)勞強度要高于(yu)所試(shi)驗(yan)的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及(ji)通用不銹(xiu)鋼304和316。

三、力學性(xing)能(neng)等其(qi)他性(xing)能(neng)

  1. 力學性能

   一般(ban)使用溫度≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金適用于(yu)冷、熱加工并退火(huo)后使用；使用溫度高(gao)(gao)于(yu)650℃時(shi)，則(ze)退火(huo)或(huo)固溶態均可應用。對(dui)于(yu)有高(gao)(gao)溫蠕變或(huo)持久要(yao)求時(shi)，建議(yi)在固溶態使用；而細晶粒合金則(ze)在≤ 816℃ 使用以及(ji)在對(dui)疲勞(lao)強度、硬度和瞬時(shi)強度又要(yao)去(qu)的條件下使用。

  表系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。從表結果(guo)(guo)可(ke)(ke)知，此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)732℃單(dan)時(shi)(shi)效(xiao)后屈服強度(du)(du)較低（690~793MPa),而(er)經(jing)雙時(shi)(shi)效(xiao)后，可(ke)(ke)獲得(de)高(gao)(gao)達827~956MPa的(de)屈服強度(du)(du)且仍具有(you)較高(gao)(gao)塑性(xing)，雙時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)，若將第一次時(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度(du)(du)從718℃提高(gao)(gao)到746℃,則合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)硬度(du)(du)也會有(you)所提高(gao)(gao)。表3-5-109的(de)結果(guo)(guo)表明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)固(gu)溶處(chu)理再經(jing)746℃x8h爐冷＋621℃ × 8小時(shi)(shi)空冷雙時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理并在(zai)316℃保持(chi)1000小時(shi)(shi)后測定其(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，對(dui)此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)抗張性(xing)能(neng)(neng)(neng)并無(wu)明(ming)顯(xian)影響；表的(de)結果(guo)(guo)系經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)和經(jing)冷加工變(bian)形(xing)(xing)量25%的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)232℃時(shi)(shi)的(de)抗拉性(xing)能(neng)(neng)(neng)，可(ke)(ke)以看(kan)出，與室溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)相比，經(jing)冷加工變(bian)形(xing)(xing)提高(gao)(gao)強度(du)(du)的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)其(qi)強度(du)(du)降低明(ming)顯(xian)，而(er)經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理提高(gao)(gao)強度(du)(du)的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)強度(du)(du)則降低較少，表系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。

  2. 物理(li)性能(neng)

  表列出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)的(de)物理性(xing)能 

  3.  焊接(jie)性(xing)能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊接性能良好。可(ke)采用通用的焊接方(fang)法(fa)，例如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和(he)SAW以及SMAW(MMA)等，而不會遇到特殊困(kun)難(nan)。

  4. 冷熱加(jia)工及成(cheng)型(xing)性能

  由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金較(jiao)(jiao)高的高溫變(bian)形抗力，因(yin)此需(xu)要較(jiao)(jiao)高的加(jia)(jia)熱溫度，一(yi)般約為1170℃。大量變(bian)形以在1170~1010℃為宜(yi)；微(wei)量變(bian)形可(ke)在930℃以上進(jin)(jin)行(xing)(xing)。此合金的冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)和(he)(he)冷(leng)成(cheng)型性亦佳；與(yu)其(qi)(qi)他高鎳、鉻、鉬合金性能相近。圖系(xi)合金冷(leng)變(bian)形量與(yu)硬度的關系(xi)并與(yu)其(qi)(qi)他材料進(jin)(jin)行(xing)(xing)比(bi)較(jiao)(jiao)的結果。由圖可(ke)知，由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金冷(leng)作(zuo)硬化(hua)傾向(xiang)較(jiao)(jiao)大，故進(jin)(jin)行(xing)(xing)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)和(he)(he)冷(leng)成(cheng)型時(shi)要及時(shi)進(jin)(jin)行(xing)(xing)中(zhong)間(jian)軟化(hua)退火處理(li)。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金用于高溫高強度用途，系在約1120℃進(jin)行固(gu)溶處理（合金中含碳量(liang)～0.05%).用于耐(nai)濕態腐蝕(shi)用途（低碳量(liang)～0.03%)多采用軟化退(tui)火處理，溫度為(wei)950~1050℃(以～980℃為(wei)宜）；為(wei)了防止焊后的晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)，也可在900~1100℃進(jin)行穩(wen)定(ding)化處理，由于NbC的優先形成可避免鉻碳化物形成所導(dao)致的晶(jing)界鉻貧化。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)的(de)大(da)截面棒材(cai)可在(zai)(zai)1025~1052℃加熱，保(bao)溫2~4小時(shi)(shi)后(hou)(hou)(hou)快冷，此(ci)時(shi)(shi)可獲(huo)得(de)(de)充分再(zai)結晶，同時(shi)(shi)仍有穩定的(de)高(gao)鈦(tai)、鈮的(de)碳化物(wu)沉淀(dian)存在(zai)(zai)。為了(le)使此(ci)合金(jin)獲(huo)得(de)(de)最高(gao)強度(du)，固(gu)溶處(chu)理后(hou)(hou)(hou)可再(zai)進行雙時(shi)(shi)效(xiao)，第一次(ci)在(zai)(zai)718~746℃時(shi)(shi)效(xiao)8小時(shi)(shi)，隨(sui)后(hou)(hou)(hou)以50℃/小時(shi)(shi)的(de)速度(du)冷卻到(dao)621℃,再(zai)進行保(bao)溫8小時(shi)(shi)的(de)第二次(ci)時(shi)(shi)效(xiao)，隨(sui)后(hou)(hou)(hou)空冷。控(kong)制(zhi)適宜的(de)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間(jian)，會(hui)由于高(gao)鉻、鉬碳化物(wu)的(de)減少獲(huo)得(de)(de)良好(hao)的(de)耐點蝕、耐縫隙腐蝕和(he)耐應力(li)腐蝕性能。

四、應用

 由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 兩種合金既具有高耐蝕性又具良好的熱強性，因此既可做耐蝕合金又可做熱強合金使用。通常在耐蝕用途中，0Cr22Ni60Mo9Nb4主要用以耐HNO3、HNO₃+H₂SO₄、HNO₃+HF的混酸以及含H₂SO₄和F-、Cl-的濕法磷酸以及耐海水腐蝕等；而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 合金除在酸介質中和海水中耐蝕性與 0Cr22Ni60Mo9Nb4 相近外，即使在時效態也有優良的耐氯化物和硫化物應力腐蝕的性能以及耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能。兩種合金均可用做耐蝕、高強度材料，制造塔、槽、容器、管線以及反應器、換熱器閥件等。