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NS 336 (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(he)組(zu)織(zhi)特(te)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(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在大氣、天然水、海水、中(zhong)性(xing)鹽和(he)堿等(deng)弱介(jie)質(zhi)中(zhong)，基(ji)本上是(shi)無(wu)明顯腐蝕的(de)。在更苛刻的(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)，由于鉻(ge)的(de)存在能耐(nai)氧化性(xing)酸，并(bing)抗(kang)高(gao)溫氧化；由于是(shi)鎳基(ji)且(qie)鉬(mu)含量(liang)(liang)高(gao)，因此(ci)(ci)又耐(nai)還原性(xing)酸介(jie)質(zhi)。對于局(ju)部(bu)腐蝕，高(gao)鉻(ge)、鉬(mu)量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)點蝕和(he)縫隙腐蝕，高(gao)鎳、鉻(ge)量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)應(ying)力腐蝕；高(gao)鈮（鈦(tai)）量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)不(bu)易產生晶間腐蝕。

 1. 耐全(quan)面腐蝕(shi)性

  ①. 在硝酸中 在65%HNO3中和沸騰(teng)溫度下，此合金固溶態腐蝕(shi)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(zai)氫氟酸(suan)中用螢石與(yu)硫酸(suan)反(fan)應制(zhi)取氫氟酸(suan)的(de)(de)蒸發器(qi)，它(ta)的(de)(de)襯里(li)一般用0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)(jin)制(zhi)造。與(yu)此同時，蒸發器(qi)之間的(de)(de)管線、配件等也是采(cai)用此合(he)金(jin)(jin)。在(zai)HF氣提塔(ta)頂部掛(gua)片結果(guo)表明(ming)，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)全(quan)面腐蝕速(su)率僅(jin)為0.075m/a。

  ⑤. 在含磷(lin)酸(suan)的一些(xie)介質中試驗指出，在55%H3PO4+0.8%HF 溶液中，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的腐蝕速率(lv)為0.412mm/a。

  ⑥. 在(zai)堿中在(zai)實驗(yan)室(shi)內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的年腐(fu)蝕速率為0.0125mm/a。經500小時(shi)試驗(yan)，未見有應力腐(fu)蝕產生。

  ⑦. 在(zai)鹽酸(suan)(suan)中(zhong)由(you)于此(ci)合(he)金鉬含量高，在(zai)室溫鹽酸(suan)(suan)中(zhong)有一(yi)定的耐蝕(shi)性。但溫度升(sheng)高，耐蝕(shi)性下降。

 2. 耐局部(bu)腐(fu)蝕性(xing)

  ①. 耐晶(jing)間(jian)腐蝕性

  由于其鈮(ni)含量高，0Cr22Ni60o9Nb4 合(he)(he)(he)金(jin)具有(you)非常(chang)好的耐敏(min)化(hua)(hua)態晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的性能。正是由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)(he)(he)金(jin)的此(ci)種(zhong)性能，因而敏(min)化(hua)(hua)處理(li)或焊后，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)不需(xu)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(gen)據在(zai)ASTM G28A溶液中(zhong)(zhong)，經(jing)120銷售試驗得(de)(de)出的(de)T-T-S(時間－溫(wen)度－敏（化(hua)(hua)）曲線。顯然(ran)，軟化(hua)(hua)退火(huo)處(chu)理(li)再(zai)經(jing)敏化(hua)(hua)較固溶處(chu)理(li)再(zai)敏化(hua)(hua)的(de)00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合(he)金晶間腐蝕敏感性要低(di)得(de)(de)多，這與軟化(hua)(hua)退火(huo)態經(jing)敏化(hua)(hua)后合(he)金中(zhong)(zhong)大量NbC先(xian)于鉻碳化(hua)(hua)物優先(xian)析出，防止晶界貧鉻區(qu)的(de)形成有(you)關(guan)。

 ②. 耐(nai)點蝕性(xing) 

  表系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金等在兩 種酸介質中的(de)耐(nai)點(dian)蝕性，可以(yi)看出0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在試驗條件下均有優良的(de)耐(nai)點(dian)蝕性，而0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金則(ze)耐(nai)點(dian)蝕性不良。

 ③. 縫隙腐蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等(deng)合(he)金的縫隙腐蝕試(shi)驗(yan)結(jie)果。顯然，在所試(shi)驗(yan)的條件(jian)下，625 和625 plus 兩種合(he)金的耐縫隙腐蝕性(xing)能中(zhong)625 plus稍優，但二者均顯著優于718合(he)金。

 ④. 應力腐蝕 

  模(mo)擬實際(ji)使用環(huan)境對0Cr22Ni60Mo9Nb4等合(he)金進(jin)行了幾種(zhong)應力(li)腐蝕(shi)試驗(yan)，結果見表(biao)。表(biao)系模(mo)擬深氣井條件，在(zai)(zai)高壓釜(fu)中進(jin)行試驗(yan)所取得的結果，在(zai)(zai)此條件下，表(biao)明無論是C型樣還是U型樣，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金的耐應力(li)腐蝕(shi)性能都是最佳。

  表系在5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶(rong)液沸騰溫度下(xia)進行(xing)試(shi)驗(yan)所取得(de)的結果(guo)(guo)。表的結果(guo)(guo)表明，試(shi)驗(yan)的合金(jin)耐應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)性能均良(liang)好，沒(mei)有斷裂產生。而表的結果(guo)(guo)表明，5%MgCl2沸騰條(tiao)件(jian)下(xia) 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐應力(li)(li)腐(fu)出(chu)性能良(liang)好，且均優于(yu)718合金(jin)。

 ⑤. 腐蝕疲勞 

   圖系0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在室溫海(hai)水中的(de)腐(fu)蝕疲勞試(shi)驗(yan)結果(guo)，顯然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金的(de)腐(fu)蝕疲勞強(qiang)度要高于所試(shi)驗(yan)的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及(ji)通(tong)用不(bu)銹鋼304和316。

三、力(li)學性(xing)能等其他(ta)性(xing)能

  1. 力學性能

   一般(ban)使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金適用(yong)于(yu)冷、熱(re)加工并退火后(hou)使(shi)用(yong)；使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)650℃時(shi)，則退火或(huo)固(gu)溶態均(jun)可應用(yong)。對于(yu)有高(gao)溫(wen)蠕(ru)變或(huo)持久要(yao)(yao)求(qiu)時(shi)，建(jian)議在固(gu)溶態使(shi)用(yong)；而細晶粒合金則在≤ 816℃ 使(shi)用(yong)以(yi)及在對疲(pi)勞(lao)強度(du)、硬度(du)和瞬(shun)時(shi)強度(du)又要(yao)(yao)去(qu)的條件下使(shi)用(yong)。

  表(biao)(biao)(biao)系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)力學性能。從表(biao)(biao)(biao)結(jie)果(guo)可知，此(ci)合金(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)(jing)732℃單時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)后(hou)(hou)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)較低（690~793MPa),而(er)經(jing)(jing)雙(shuang)(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)后(hou)(hou)，可獲得高(gao)達827~956MPa的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)且仍具有較高(gao)塑性，雙(shuang)(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，若將(jiang)第一(yi)次時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫度(du)從718℃提(ti)高(gao)到746℃,則合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)硬度(du)也會(hui)有所提(ti)高(gao)。表(biao)(biao)(biao)3-5-109的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)表(biao)(biao)(biao)明，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)(jing)固溶處(chu)理(li)(li)再經(jing)(jing)746℃x8h爐冷(leng)＋621℃ × 8小時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)空冷(leng)雙(shuang)(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)(li)并(bing)在316℃保持1000小時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)(hou)測(ce)定其性能，對此(ci)合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)抗張性能并(bing)無明顯(xian)影響；表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)系經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)(jin)(jin)和(he)經(jing)(jing)冷(leng)加工變形(xing)量25%的(de)(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)(jin)(jin)(jin)在232℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)抗拉性能，可以看出(chu)，與室溫性能相(xiang)比(bi)，經(jing)(jing)冷(leng)加工變形(xing)提(ti)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)(jin)(jin)(jin)其強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)降低明顯(xian)，而(er)經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)(li)提(ti)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)則降低較少，表(biao)(biao)(biao)系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)高(gao)溫力學性能。

  2. 物理(li)性(xing)能

  表(biao)列(lie)出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的物理(li)性(xing)能 

  3.  焊接性能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金焊(han)接(jie)性能良(liang)好。可采用通用的焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)，例如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和(he)SAW以及SMAW(MMA)等，而(er)不會(hui)遇到特殊(shu)困難。

  4. 冷熱加工及成(cheng)型性能

  由(you)于(yu)(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)較(jiao)高(gao)的(de)(de)高(gao)溫變(bian)形抗力(li)，因此需要較(jiao)高(gao)的(de)(de)加熱溫度(du)(du)，一般約為(wei)1170℃。大量(liang)(liang)變(bian)形以在(zai)1170~1010℃為(wei)宜；微量(liang)(liang)變(bian)形可在(zai)930℃以上進(jin)行。此合(he)金(jin)的(de)(de)冷加工和冷成型性亦佳；與其他(ta)(ta)高(gao)鎳、鉻、鉬合(he)金(jin)性能(neng)相(xiang)近。圖系合(he)金(jin)冷變(bian)形量(liang)(liang)與硬度(du)(du)的(de)(de)關系并與其他(ta)(ta)材料進(jin)行比(bi)較(jiao)的(de)(de)結果。由(you)圖可知，由(you)于(yu)(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)冷作(zuo)硬化(hua)傾向較(jiao)大，故進(jin)行冷加工和冷成型時要及時進(jin)行中間軟化(hua)退火處理(li)。

  5. 熱(re)處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金用(yong)(yong)于高溫高強度(du)用(yong)(yong)途(tu)，系在約(yue)1120℃進(jin)行固溶處(chu)理（合金中含碳量(liang)～0.05%).用(yong)(yong)于耐濕態腐(fu)蝕用(yong)(yong)途(tu)（低碳量(liang)～0.03%)多(duo)采用(yong)(yong)軟化(hua)(hua)退火處(chu)理，溫度(du)為(wei)950~1050℃(以～980℃為(wei)宜）；為(wei)了防止(zhi)焊(han)后的晶間腐(fu)蝕傾向，也可在900~1100℃進(jin)行穩定化(hua)(hua)處(chu)理，由于NbC的優先(xian)形成可避免(mian)鉻(ge)碳化(hua)(hua)物形成所導致的晶界鉻(ge)貧化(hua)(hua)。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的(de)(de)(de)(de)(de)大截面(mian)棒材可(ke)(ke)在1025~1052℃加熱，保溫(wen)2~4小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)后(hou)快冷(leng)，此時(shi)(shi)(shi)可(ke)(ke)獲得充分再(zai)結晶，同(tong)時(shi)(shi)(shi)仍(reng)有穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)高鈦、鈮(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)碳化物沉淀(dian)存在。為了使(shi)此合金獲得最(zui)高強度，固溶處理(li)后(hou)可(ke)(ke)再(zai)進行雙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，第一次在718~746℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)，隨(sui)后(hou)以50℃/小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度冷(leng)卻到(dao)621℃,再(zai)進行保溫(wen)8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)第二次時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，隨(sui)后(hou)空(kong)冷(leng)。控(kong)制適宜的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)間，會由于高鉻、鉬碳化物的(de)(de)(de)(de)(de)減少(shao)獲得良好的(de)(de)(de)(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)、耐縫隙腐(fu)蝕(shi)和(he)耐應(ying)力腐(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。