在线亚洲日产一区二区

NS 142 (Incoloy 825)

 （0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金 是一種用鈦穩定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金。國外稱作 Incoloy 825,也稱作 Ni-O-nel 825或 Ni-O-nel合金。中國國標牌號為GB NS 142。此合金具有良好的耐全面腐蝕和局部腐蝕性能且工藝性能良好，因此，在化學、能源、石油化工、濕法冶金工業中得到了廣泛應用。

一、化學(xue)成(cheng)分和組(zu)織特點

 合(he)金(jin)的(de)化(hua)學成分列于表2-4-66。合(he)金(jin)成分中的(de)鎳當量(liang)(liang)和鉻當量(liang)(liang)的(de)平衡關系，決定了此合(he)金(jin)在固溶條(tiao)件下(xia)為純奧氏體組織。但在中溫(wen)時效時，會在奧氏體基體和晶間(jian)上(shang)析出碳化(hua)物(wu)和金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合(he)物(wu)，這些(xie)沉淀相會危害合(he)金(jin)的(de)力學性能(neng)和耐蝕性能(neng)。

二、耐腐(fu)蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣(qi) 

        此合金(jin)耐鄉村、工業和(he)海洋環境的(de)大(da)氣(qi)腐(fu)蝕(shi)，但在含氯化物高的(de)大(da)氣(qi)中，尤(you)其是(shi)在潮(chao)濕的(de)大(da)氣(qi)中，此合金(jin)會產(chan)生很淺的(de)點蝕(shi)，見(jian)表(biao)2-4-67。

   ②. 淡水

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金耐淡水腐蝕，包括腐蝕性最強的含游離的CO₂、鐵的化合物和氯化物、自然水以及含雜質的各種工業冷卻水，其腐蝕速度通常低于0.0025mm/a.

   ③. 海水 

    表2-4-68給出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在各種(zhong)海水(shui)中(zhong)的(de)耐蝕性。此(ci)合金在高速海水(shui)中(zhong)耐蝕，在靜(jing)止和(he)低速海水(shui)中(zhong)或有污染的(de)海水(shui)條(tiao)件(jian)下會產生一(yi)定的(de)腐蝕。

   ④. 硫酸(suan)

    在硫酸中，此合金的耐蝕性大體相當于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2，但使用溫度稍低。圖2-4-45和圖2-4-46以及表2-4-69給出了此合金在通氣純硫酸中的腐蝕試驗結果。在不通氣的純硫酸中，基于大量的實驗室和工廠設備運行經驗的統計規律，0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在50℃以下的所有濃度的酸中的腐蝕速率小于0.15mm/a,具有可靠的耐蝕性；在沸騰溫度，濃度小于40%的硫酸中的腐蝕速率為0.5mm/a,屬于耐蝕范圍；在60%和80%的H₂SO₄中，只能用于65℃以下。在65℃充空氣的硫酸中，當濃度小于20%時，隨濃度的增加對合金的耐蝕性無明顯影響，在40%以上的硫酸中，隨濃度的提高合金的腐蝕加劇，見表2-4-70。

    硫酸在實際應用中，常含有各種雜質，除氯化物雜質外，所含的HNO₃、Fe₂(SO4)₃、CuSO₄、硝酸鹽、過硫酸鹽、高錳酸鹽等均可促進合金鈍化從而減少腐蝕，在此種環境中合金的使用溫度較在純H₂SO₄中可相應提高，見表2-4-71。而氯化物雜質，因其形成HCl將急劇加速合金的腐蝕。

  ⑤. 磷酸

    在試劑級磷酸中，此合金在低于85%的H₃PO₄中，直到沸騰溫度都是耐蝕的，見圖2-4-47和表2-4-72。表2-4-73為此合金在濕法磷酸工廠中的現場試驗數據，在含F-和其他雜質的料漿中0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti亦具有較好的耐蝕性，但不如前述高鉻的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金。

   ⑥. 鹽酸 

   表(biao)(biao)2-4-74列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在不同(tong)濃度鹽(yan)酸中(zhong)的實驗室結(jie)果。此(ci)合金僅(jin)(jin)在室溫(wen)的稀(xi)酸溶液中(zhong)可以使用(yong)。實驗表(biao)(biao)明(ming)，充氣加速了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在鹽(yan)酸中(zhong)的腐蝕(shi)，例如在5mol/L HCl、室溫(wen)、N2飽(bao)和(he)的條件下(xia)的腐蝕(shi)速率（72h)僅(jin)(jin)為(wei)0.006mm/a,而在用(yong)空氣飽(bao)和(he)的酸中(zhong)卻為(wei)0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅(xun)速下(xia)降。

   ⑦. 氫氟酸和氟硅酸

  此合金(jin)在(zai)氫氟酸中(zhong)耐(nai)(nai)蝕性不佳(jia)，僅在(zai)少(shao)數(shu)條件(jian)下具(ju)有中(zhong)等耐(nai)(nai)蝕性，一般不推薦在(zai)純氫氟酸中(zhong)使用。氟硅(gui)酸的腐蝕性較氫氟酸輕，在(zai)含有雜質的氟硅(gui)酸中(zhong)，此合金(jin)耐(nai)(nai)蝕性良好，可(ke)以(yi)用到(dao)60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫氟酸、氟硅(gui)酸及含氫氟酸介質中(zhong)的耐(nai)(nai)蝕性見表2-4-75。

   ⑧. 亞硫酸(suan)

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti耐濕SO₂和亞硫酸溶液的腐蝕，適用范圍很廣，尤其是在含有H₂SO₄的亞硫酸溶液中，此合金的耐蝕性優于含有相同鉻、鉬而不含銅的合金。在亞硫酸和含亞硫酸的介質中的腐蝕數據見表2-4-76。

   ⑨. 硝酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在沸騰(teng)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)所有(you)濃度(du)的(de)(de)(de)(de)硝(xiao)酸中(zhong)（包括(kuo)66%HNO3)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。在稀硝(xiao)酸中(zhong)可以使用(yong)到沸點(dian)以上的(de)(de)(de)(de)溫度(du)，在室溫發(fa)煙硝(xiao)酸和70℃加(jia)緩蝕(shi)劑的(de)(de)(de)(de)發(fa)煙硝(xiao)酸中(zhong)，也呈現出較好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。此(ci)合(he)金的(de)(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)見表2-4-77和表2-4-78及(ji)圖(tu)2-4-48。鑒于通常的(de)(de)(de)(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)，在純HNO3中(zhong)不采用(yong)此(ci)合(he)金。在含有(you)各種雜質和添加(jia)物的(de)(de)(de)(de)HNO3中(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，優于Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼，常被采用(yong)，見表2-4-79。

   ⑩. 有(you)機酸和化合物

   在有(you)機酸和(he)化合(he)物中(zhong)(zhong)，此合(he)金表現(xian)出高(gao)度(du)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性，可以在很寬(kuan)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍內應用。在沸騰溫(wen)(wen)度(du)時，除在10%草酸中(zhong)(zhong)外，在大多數10%的(de)(de)有(you)機酸中(zhong)(zhong)均耐蝕(shi)(shi)，在有(you)機加(jia)工(gong)的(de)(de)過程中(zhong)(zhong)也呈(cheng)現(xian)出優良的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性，工(gong)廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在(zai)1150~1204℃固(gu)溶處理條件下對晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)不敏感，當中溫(wen)(wen)(wen)敏化(hua)處理1h時(shi)(shi)(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界上將(jiang)出(chu)現富鉻(ge)(ge)的M23C6沉淀，進而(er)導致在(zai)沸騰65%HNO3中的晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。然(ran)而(er)在(zai)敏化(hua)前940℃穩定化(hua)處理1小時(shi)(shi)(shi)，可防(fang)止敏化(hua)引起的晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。圖(tu)2-4-49 指出(chu)了原始固(gu)溶退火狀(zhuang)態和敏化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)、時(shi)(shi)(shi)間(jian)的關系(xi)。顯然(ran)在(zai)65%HNO3的評價(jia)試驗中，940℃穩定化(hua)處理將(jiang)延遲在(zai)敏感溫(wen)(wen)(wen)度(du)產生晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)所需(xu)的敏化(hua)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。研究(jiu)表明，在(zai)此(ci)溫(wen)(wen)(wen)度(du)由于易形成TiC,可防(fang)止產生大量的M23C6所引起的晶(jing)界鉻(ge)(ge)貧化(hua)。同時(shi)(shi)(shi)，由于鉻(ge)(ge)的高溫(wen)(wen)(wen)下擴散也將(jiang)減(jian)少晶(jing)界鉻(ge)(ge)的貧化(hua)程(cheng)度(du)，因此(ci)防(fang)止或減(jian)緩(huan)了晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的產生。為此(ci)目(mu)的，此(ci)合(he)金的工廠供貨(huo)狀(zhuang)態可為940℃穩定化(hua)處理狀(zhuang)態。

  3. 點腐(fu)蝕

  表2-4-82 列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧(yang)化性(xing)酸性(xing)氯化物(wu)中(zhong)的耐(nai)點性(xing)能，顯(xian)然此合金在此類(lei)介(jie)質(zhi)中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)欠佳。

  4. 應力腐蝕

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在堿和MgCl₂中的耐應力腐蝕斷裂性能見表2-4-83。

三、力(li)學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金的室溫力學性(xing)能(neng)件表 2-4-84。

四、物流性能

  表2-4-85 為0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物(wu)理性能。

五、熱(re)冷加工及成型性能

  此合金的熱成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)溫(wen)度為927~1065℃,不宜在晶間腐蝕敏感溫(wen)度（650℃)下進行(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)操作，如(ru)果在高于1065℃成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)，最終(zhong)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)應在870~980℃范圍內進行(xing)，以獲得良好的耐晶間腐蝕性(xing)能。此合金亦適于冷(leng)加工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)，其性(xing)能類(lei)似Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼。

六(liu)、熱處理工藝(yi)

  此(ci)合金(jin)適(shi)宜(yi)的最終(zhong)熱處理是940℃穩定化處理。中間退火溫度(du)(du)以高于1050℃固溶(rong)軟(ruan)化退火溫度(du)(du)為宜(yi)。

七、焊(han)接(jie)性能

  可以采用(yong)通(tong)常的焊(han)接(jie)方法焊(han)接(jie)，推薦采用(yong)鎳基焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八(ba)、應用

  由(you)于此合(he)金的(de)(de)耐蝕適應性廣泛(fan)(fan)(fan)，因此在化學加工工業(ye)(ye)、熱(re)海水和水冶廠得到(dao)廣泛(fan)(fan)(fan)應用。主要用于處理(li)熱(re)硫酸、含氯化物溶液、亞硫酸等環境(jing)的(de)(de)熱(re)交(jiao)換(huan)器、管道、閥門、泵等。在造紙工業(ye)(ye)的(de)(de)木漿浸取器及深源氣井(jing)領域中亦得到(dao)廣泛(fan)(fan)(fan)的(de)(de)應用。