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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、化學成分和組織特點

 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、 耐腐蝕性能(neng)

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金(jin)在大氣、天然(ran)水、海水、中(zhong)性(xing)鹽和堿等(deng)弱介質(zhi)中(zhong)，基本上(shang)是無(wu)明顯腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)。在更(geng)苛(ke)刻的(de)介質(zhi)中(zhong)，由(you)于(yu)鉻(ge)的(de)存在能耐氧(yang)化性(xing)酸(suan)，并抗高(gao)溫氧(yang)化；由(you)于(yu)是鎳(nie)基且鉬含(han)量(liang)高(gao)，因(yin)此(ci)又耐還原(yuan)性(xing)酸(suan)介質(zhi)。對于(yu)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)，高(gao)鉻(ge)、鉬量(liang)使(shi)此(ci)合(he)金(jin)耐點蝕(shi)(shi)和縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)，高(gao)鎳(nie)、鉻(ge)量(liang)使(shi)此(ci)合(he)金(jin)耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)；高(gao)鈮（鈦）量(liang)使(shi)此(ci)合(he)金(jin)不易產生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。

 1. 耐全面腐(fu)蝕性

  ①. 在硝(xiao)酸中 在65%HNO3中和(he)沸騰(teng)溫度下(xia)，此合金(jin)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(yong)螢(ying)石與(yu)硫酸反應制取氫(qing)氟(fu)酸的(de)蒸發器，它的(de)襯里一般(ban)用(yong)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金制造(zao)。與(yu)此(ci)同時，蒸發器之(zhi)間的(de)管線(xian)、配件等也是采用(yong)此(ci)合(he)金。在HF氣提塔頂(ding)部掛(gua)片(pian)結(jie)果表明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的(de)全(quan)面(mian)腐蝕(shi)速率僅為0.075m/a。

  ⑤. 在含磷酸(suan)的一些介質中(zhong)(zhong)試驗指(zhi)出(chu)，在55%H3PO4+0.8%HF 溶液中(zhong)(zhong)，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕(shi)速率為0.412mm/a。

  ⑥. 在(zai)堿中(zhong)在(zai)實驗室(shi)內50%NaOH中(zhong)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的年腐蝕(shi)速率(lv)為0.0125mm/a。經(jing)500小時試(shi)驗，未(wei)見有應(ying)力腐蝕(shi)產生。

  ⑦. 在鹽酸中(zhong)由于此合(he)金鉬含量高，在室溫(wen)(wen)鹽酸中(zhong)有一定的(de)耐蝕(shi)性(xing)。但溫(wen)(wen)度升高，耐蝕(shi)性(xing)下降。

 2. 耐(nai)局(ju)部(bu)腐蝕性

  ①. 耐晶(jing)間腐(fu)蝕性

  由(you)(you)于(yu)其鈮含(han)量高，0Cr22Ni60o9Nb4 合金具有(you)非(fei)常好的耐敏(min)化態晶間(jian)腐蝕(shi)的性能。正(zheng)是由(you)(you)于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的此種性能，因而敏(min)化處理或(huo)焊后，此合金不需再進行固溶處理。

  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(gen)據在ASTM G28A溶(rong)液中，經120銷售試驗得出的(de)T-T-S(時間－溫(wen)度－敏(min)（化(hua)(hua)）曲線(xian)。顯然，軟化(hua)(hua)退(tui)火(huo)處理再經敏(min)化(hua)(hua)較固溶(rong)處理再敏(min)化(hua)(hua)的(de)00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合金(jin)(jin)晶間腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性要低得多(duo)，這與(yu)軟化(hua)(hua)退(tui)火(huo)態經敏(min)化(hua)(hua)后(hou)合金(jin)(jin)中大量NbC先(xian)于鉻碳(tan)化(hua)(hua)物優先(xian)析出，防止晶界貧鉻區的(de)形成(cheng)有關(guan)。

 ②. 耐點蝕性(xing) 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金等在(zai)兩 種酸介(jie)質中(zhong)的耐點蝕(shi)(shi)性，可以看(kan)出(chu)0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在(zai)試驗條件下(xia)均有優良的耐點蝕(shi)(shi)性，而0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合(he)金則耐點蝕(shi)(shi)性不良。

 ③. 縫隙腐(fu)蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合金的縫隙(xi)(xi)腐蝕(shi)試驗結果(guo)。顯(xian)(xian)然，在所試驗的條件下(xia)，625 和(he)625 plus 兩種合金的耐縫隙(xi)(xi)腐蝕(shi)性能中(zhong)625 plus稍優(you)，但二者均顯(xian)(xian)著優(you)于718合金。

 ④. 應力腐蝕 

  模擬實際使用環(huan)境對0Cr22Ni60Mo9Nb4等合金(jin)(jin)進行了(le)幾種應(ying)力腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)，結(jie)果見表。表系(xi)模擬深(shen)氣井條件(jian)(jian)，在高(gao)壓釜中進行試(shi)驗(yan)所取得(de)的結(jie)果，在此(ci)條件(jian)(jian)下，表明(ming)無論是(shi)C型樣還是(shi)U型樣，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)的耐應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能都(dou)是(shi)最(zui)佳。

  表(biao)(biao)系(xi)在(zai)5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶液沸(fei)(fei)騰(teng)溫度下進行(xing)試(shi)(shi)驗所取(qu)得(de)的(de)結(jie)果。表(biao)(biao)的(de)結(jie)果表(biao)(biao)明，試(shi)(shi)驗的(de)合金(jin)耐(nai)(nai)應力(li)腐蝕性能(neng)均(jun)良好，沒(mei)有斷裂產生(sheng)。而表(biao)(biao)的(de)結(jie)果表(biao)(biao)明，5%MgCl2沸(fei)(fei)騰(teng)條件下 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐(nai)(nai)應力(li)腐出性能(neng)良好，且(qie)均(jun)優(you)于718合金(jin)。

 ⑤. 腐(fu)蝕疲勞 

   圖系0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金在室溫海(hai)水中(zhong)的(de)腐蝕疲勞試(shi)驗(yan)結果，顯然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金的(de)腐蝕疲勞強度要高于(yu)所試(shi)驗(yan)的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以(yi)及(ji)通用不(bu)銹鋼304和316。

三、力學性(xing)能(neng)等其他性(xing)能(neng)

  1. 力學性(xing)能

   一般使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金適(shi)用(yong)于冷、熱加工并(bing)退(tui)火后使(shi)(shi)用(yong)；使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)高于650℃時，則退(tui)火或固溶態(tai)均可應用(yong)。對于有(you)高溫(wen)(wen)蠕(ru)變(bian)或持久要(yao)求時，建議(yi)在(zai)固溶態(tai)使(shi)(shi)用(yong)；而細晶(jing)粒(li)合(he)金則在(zai)≤ 816℃ 使(shi)(shi)用(yong)以及在(zai)對疲勞強度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)和瞬時強度(du)(du)又要(yao)去的條(tiao)件(jian)下使(shi)(shi)用(yong)。

  表(biao)(biao)系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)。從(cong)表(biao)(biao)結果(guo)可知，此(ci)合(he)(he)(he)金經(jing)732℃單時(shi)(shi)效(xiao)后(hou)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)較低（690~793MPa),而經(jing)雙(shuang)時(shi)(shi)效(xiao)后(hou)，可獲(huo)得高(gao)達(da)827~956MPa的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)且仍具有較高(gao)塑性(xing)，雙(shuang)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)，若將第(di)一次(ci)時(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)(wen)度(du)從(cong)718℃提(ti)高(gao)到746℃,則(ze)合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)也會(hui)有所(suo)提(ti)高(gao)。表(biao)(biao)3-5-109的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)表(biao)(biao)明，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金經(jing)固溶處理(li)(li)(li)再經(jing)746℃x8h爐(lu)冷＋621℃ × 8小時(shi)(shi)空冷雙(shuang)時(shi)(shi)效(xiao)處理(li)(li)(li)并在316℃保持1000小時(shi)(shi)后(hou)測定其性(xing)能(neng)，對此(ci)合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗張性(xing)能(neng)并無(wu)明顯(xian)影響；表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)系經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金和經(jing)冷加工變形量(liang)25%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金在232℃時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗拉性(xing)能(neng)，可以看出，與室溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)相(xiang)比，經(jing)冷加工變形提(ti)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金其強(qiang)(qiang)度(du)降(jiang)低明顯(xian)，而經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)處理(li)(li)(li)提(ti)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)則(ze)降(jiang)低較少(shao)，表(biao)(biao)系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)力(li)學性(xing)能(neng)。

  2. 物理性能

  表列出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的(de)物理性能 

  3.  焊接性能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊接性能(neng)良好。可采用(yong)(yong)通(tong)用(yong)(yong)的焊接方法，例如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和SAW以及SMAW(MMA)等，而不會遇到特(te)殊困難。

  4. 冷熱加工(gong)及成型性能

  由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金較(jiao)(jiao)(jiao)高的高溫變(bian)(bian)形抗力，因此需要較(jiao)(jiao)(jiao)高的加(jia)(jia)熱(re)溫度，一般約(yue)為1170℃。大量(liang)變(bian)(bian)形以(yi)在(zai)(zai)1170~1010℃為宜(yi)；微量(liang)變(bian)(bian)形可(ke)在(zai)(zai)930℃以(yi)上進行。此合(he)(he)金的冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)和冷(leng)成(cheng)型性(xing)亦佳(jia)；與其(qi)他(ta)高鎳、鉻、鉬合(he)(he)金性(xing)能相近。圖系(xi)合(he)(he)金冷(leng)變(bian)(bian)形量(liang)與硬(ying)度的關系(xi)并(bing)與其(qi)他(ta)材料進行比較(jiao)(jiao)(jiao)的結果(guo)。由圖可(ke)知，由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金冷(leng)作(zuo)硬(ying)化傾向較(jiao)(jiao)(jiao)大，故進行冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)和冷(leng)成(cheng)型時要及時進行中間(jian)軟化退火處理。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)用(yong)于高溫(wen)高強度用(yong)途，系在(zai)約1120℃進(jin)行固溶處(chu)理(li)（合金(jin)中含碳量～0.05%).用(yong)于耐濕態腐(fu)蝕用(yong)途（低碳量～0.03%)多采用(yong)軟(ruan)化(hua)(hua)退火(huo)處(chu)理(li)，溫(wen)度為950~1050℃(以(yi)～980℃為宜）；為了防止焊后的(de)晶間腐(fu)蝕傾向，也可(ke)在(zai)900~1100℃進(jin)行穩定化(hua)(hua)處(chu)理(li)，由(you)于NbC的(de)優先形成可(ke)避免鉻碳化(hua)(hua)物形成所導致的(de)晶界鉻貧化(hua)(hua)。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金的(de)大(da)截面棒(bang)材可在1025~1052℃加熱，保溫2~4小(xiao)(xiao)時(shi)后快(kuai)冷(leng)，此時(shi)可獲得充分再(zai)結晶，同(tong)時(shi)仍有穩定的(de)高(gao)鈦(tai)、鈮的(de)碳化物(wu)沉淀存在。為了(le)使此合(he)金獲得最(zui)高(gao)強度，固(gu)溶(rong)處理后可再(zai)進(jin)行(xing)雙時(shi)效(xiao)，第一次在718~746℃時(shi)效(xiao)8小(xiao)(xiao)時(shi)，隨后以(yi)50℃/小(xiao)(xiao)時(shi)的(de)速度冷(leng)卻到621℃,再(zai)進(jin)行(xing)保溫8小(xiao)(xiao)時(shi)的(de)第二次時(shi)效(xiao)，隨后空冷(leng)。控制(zhi)適宜的(de)時(shi)效(xiao)時(shi)間，會由(you)于(yu)高(gao)鉻、鉬碳化物(wu)的(de)減(jian)少獲得良好的(de)耐點蝕(shi)、耐縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)和耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)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。