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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金(jin) 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、化學成分和組織特點

 合(he)(he)金的(de)化學(xue)成分列于表2-4-66。合(he)(he)金成分中的(de)鎳當量和(he)鉻當量的(de)平(ping)衡關系，決定了此合(he)(he)金在固(gu)溶條件(jian)下為(wei)純奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織。但在中溫時(shi)效時(shi)，會在奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)和(he)晶間上(shang)析(xi)出(chu)碳化物和(he)金屬間化合(he)(he)物，這些沉淀相會危害(hai)合(he)(he)金的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)和(he)耐蝕性(xing)能(neng)。

二、耐(nai)腐蝕(shi)性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此合金耐鄉村、工業和(he)海洋環境的大氣腐蝕(shi)，但(dan)在含氯化物高(gao)的大氣中(zhong)(zhong)，尤其是在潮(chao)濕(shi)的大氣中(zhong)(zhong)，此合金會產(chan)生很淺的點蝕(shi)，見表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(biao)2-4-68給出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在各種海水(shui)中的(de)耐(nai)蝕性。此合(he)金(jin)在高(gao)速海水(shui)中耐(nai)蝕，在靜止和低(di)速海水(shui)中或有(you)污染的(de)海水(shui)條件下會產生一(yi)定(ding)的(de)腐蝕。

   ④. 硫酸

    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)2-4-74列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)(zai)不同濃度鹽酸(suan)中(zhong)的(de)實驗室結果。此合金(jin)僅在(zai)(zai)室溫的(de)稀酸(suan)溶(rong)液中(zhong)可以(yi)使用。實驗表(biao)明，充氣(qi)加(jia)速了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)(zai)鹽酸(suan)中(zhong)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，例如在(zai)(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽和的(de)條(tiao)件(jian)下的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率（72h)僅為(wei)0.006mm/a,而在(zai)(zai)用空氣(qi)飽和的(de)酸(suan)中(zhong)卻(que)為(wei)0.53mm/a,耐蝕(shi)(shi)性迅速下降。

   ⑦. 氫氟酸(suan)和氟硅酸(suan)

  此合金在(zai)(zai)氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)耐(nai)蝕(shi)性(xing)不佳(jia)，僅(jin)在(zai)(zai)少數(shu)條件下具有中(zhong)(zhong)等耐(nai)蝕(shi)性(xing)，一般不推薦在(zai)(zai)純氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)使用。氟硅酸(suan)(suan)的(de)腐蝕(shi)性(xing)較氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)輕，在(zai)(zai)含有雜(za)質(zhi)的(de)氟硅酸(suan)(suan)中(zhong)(zhong)，此合金耐(nai)蝕(shi)性(xing)良好，可(ke)以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)(zai)氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)、氟硅酸(suan)(suan)及含氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)介質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)見(jian)表2-4-75。

   ⑧. 亞硫酸

   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(xiao)酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)(zai)沸(fei)騰溫(wen)(wen)度(du)的(de)所有(you)(you)濃度(du)的(de)硝酸中(zhong)（包括(kuo)66%HNO3)具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)。在(zai)(zai)稀硝酸中(zhong)可以使(shi)用(yong)(yong)到沸(fei)點以上的(de)溫(wen)(wen)度(du)，在(zai)(zai)室溫(wen)(wen)發煙硝酸和(he)70℃加緩(huan)蝕(shi)(shi)劑的(de)發煙硝酸中(zhong)，也呈現出較好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)。此合金的(de)耐硝酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)見表(biao)2-4-77和(he)表(biao)2-4-78及(ji)圖2-4-48。鑒(jian)于(yu)通常(chang)(chang)的(de)18-8C-Ni不(bu)銹鋼具(ju)有(you)(you)良(liang)(liang)好(hao)的(de)耐硝酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)，在(zai)(zai)純HNO3中(zhong)不(bu)采用(yong)(yong)此合金。在(zai)(zai)含有(you)(you)各(ge)種雜質和(he)添(tian)加物的(de)HNO3中(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出良(liang)(liang)好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)，優于(yu)Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼，常(chang)(chang)被(bei)采用(yong)(yong)，見表(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機(ji)酸和(he)化合物

   在(zai)有機酸(suan)和化合(he)物中，此(ci)合(he)金(jin)表現出(chu)高度(du)的耐(nai)(nai)蝕性，可(ke)以在(zai)很寬的溫(wen)度(du)范圍內應用。在(zai)沸騰溫(wen)度(du)時，除在(zai)10%草酸(suan)中外，在(zai)大(da)多數10%的有機酸(suan)中均耐(nai)(nai)蝕，在(zai)有機加工的過程中也(ye)呈現出(chu)優(you)良的耐(nai)(nai)蝕性，工廠試驗結果(guo)見表 2-4-81 。

  2. 晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)

   在(zai)1150~1204℃固溶(rong)處(chu)理(li)條件下對晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕不敏感，當中溫(wen)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)1h時，如760℃,在(zai)晶(jing)(jing)界(jie)上(shang)將(jiang)出(chu)現富鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)M23C6沉(chen)淀，進而(er)導致在(zai)沸騰65%HNO3中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕。然(ran)而(er)在(zai)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)前(qian)940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)1小時，可(ke)防止敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕。圖2-4-49 指出(chu)了原始固溶(rong)退(tui)火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)和(he)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)、時間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯然(ran)在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價試驗中，940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)將(jiang)延遲在(zai)敏感溫(wen)度(du)(du)產生晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時間(jian)。研(yan)究表明(ming)，在(zai)此溫(wen)度(du)(du)由于(yu)易形(xing)成TiC,可(ke)防止產生大量的(de)(de)(de)(de)M23C6所引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)貧(pin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。同(tong)時，由于(yu)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)下擴散也將(jiang)減(jian)少晶(jing)(jing)界(jie)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)貧(pin)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)程度(du)(du)，因(yin)此防止或(huo)減(jian)緩了晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)(de)產生。為此目(mu)的(de)(de)(de)(de)，此合金的(de)(de)(de)(de)工廠供貨狀(zhuang)(zhuang)態(tai)可(ke)為940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性酸性氯化物中的耐(nai)點性能，顯(xian)然此合金在此類介質中耐(nai)蝕性欠佳。

  4. 應力腐(fu)蝕(shi)

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

三(san)、力學性(xing)能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫力學性能件表 2-4-84。

四、物(wu)流性能

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

五、熱冷加工及成型性能

  此合金的(de)(de)熱成型(xing)(xing)溫(wen)度(du)(du)為(wei)927~1065℃,不宜在晶間(jian)腐蝕敏感溫(wen)度(du)(du)（650℃)下進行(xing)成型(xing)(xing)操(cao)作，如(ru)果在高于1065℃成型(xing)(xing)，最終成型(xing)(xing)應在870~980℃范(fan)圍內進行(xing)，以獲得(de)良好的(de)(de)耐晶間(jian)腐蝕性能(neng)。此合金亦適于冷加工成型(xing)(xing)，其性能(neng)類似Cr-Ni奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼。

六、熱處理工藝

  此合金適宜(yi)的最(zui)終(zhong)熱處(chu)理是(shi)940℃穩定(ding)化(hua)處(chu)理。中間退(tui)(tui)火溫度以高于1050℃固溶軟化(hua)退(tui)(tui)火溫度為宜(yi)。

七、焊接性能

  可以(yi)采用通常的(de)焊(han)接方法(fa)焊(han)接，推薦采用鎳(nie)基焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應(ying)用(yong)

  由于(yu)此合金(jin)的耐蝕適應(ying)(ying)性(xing)廣泛(fan)，因此在化學加工工業(ye)、熱海水(shui)和水(shui)冶廠(chang)得到廣泛(fan)應(ying)(ying)用。主(zhu)要用于(yu)處理(li)熱硫酸、含氯化物溶液(ye)、亞硫酸等(deng)環(huan)境的熱交換(huan)器(qi)、管道(dao)、閥門、泵等(deng)。在造紙工業(ye)的木(mu)漿浸(jin)取器(qi)及深源氣井領(ling)域中(zhong)亦得到廣泛(fan)的應(ying)(ying)用。