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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、化學成分和組織特(te)點

 合(he)金(jin)的化學成分列于(yu)表2-4-66。合(he)金(jin)成分中(zhong)的鎳(nie)當量和鉻(ge)當量的平(ping)衡關系，決定(ding)了此合(he)金(jin)在固溶條件下為純(chun)奧(ao)氏體組織(zhi)。但在中(zhong)溫時(shi)效時(shi)，會在奧(ao)氏體基體和晶間(jian)上析出碳化物(wu)和金(jin)屬間(jian)化合(he)物(wu)，這些(xie)沉(chen)淀相(xiang)會危害(hai)合(he)金(jin)的力學性能和耐蝕性能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此合金耐(nai)鄉村(cun)、工業和海洋環境的(de)(de)大氣(qi)腐蝕，但(dan)在含氯(lv)化物高的(de)(de)大氣(qi)中，尤其是在潮濕的(de)(de)大氣(qi)中，此合金會產生很淺(qian)的(de)(de)點蝕，見表2-4-67。

   ②. 淡(dan)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(gei)出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在各(ge)種海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)的(de)耐(nai)蝕性。此合金在高速(su)海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)耐(nai)蝕，在靜止(zhi)和低速(su)海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)或有污染的(de)海(hai)(hai)水(shui)條件下會產生一定的(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2-4-74列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在不同濃度鹽(yan)(yan)酸中(zhong)的實驗室(shi)結果(guo)。此合金僅在室(shi)溫的稀酸溶液(ye)中(zhong)可(ke)以(yi)使用。實驗表明，充氣(qi)加速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在鹽(yan)(yan)酸中(zhong)的腐蝕，例如在5mol/L HCl、室(shi)溫、N2飽和(he)的條件下(xia)(xia)的腐蝕速(su)率（72h)僅為(wei)0.006mm/a,而在用空氣(qi)飽和(he)的酸中(zhong)卻為(wei)0.53mm/a,耐(nai)蝕性迅速(su)下(xia)(xia)降。

   ⑦. 氫氟(fu)酸(suan)和氟(fu)硅酸(suan)

  此(ci)合(he)金(jin)在(zai)氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸中(zhong)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)不(bu)佳，僅(jin)在(zai)少數條件下具有中(zhong)等耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)，一(yi)般不(bu)推薦在(zai)純氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸中(zhong)使用(yong)。氟(fu)(fu)硅酸的腐蝕(shi)性(xing)(xing)較氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸輕，在(zai)含有雜質的氟(fu)(fu)硅酸中(zhong)，此(ci)合(he)金(jin)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)良好，可以用(yong)到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸、氟(fu)(fu)硅酸及含氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸介(jie)質中(zhong)的耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)見表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(jin)在(zai)(zai)沸騰溫(wen)度(du)的(de)(de)所(suo)有(you)(you)濃度(du)的(de)(de)硝(xiao)酸中(zhong)(zhong)（包括66%HNO3)具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。在(zai)(zai)稀硝(xiao)酸中(zhong)(zhong)可以(yi)使用(yong)到沸點以(yi)上的(de)(de)溫(wen)度(du)，在(zai)(zai)室溫(wen)發煙硝(xiao)酸和(he)70℃加(jia)(jia)緩蝕(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)發煙硝(xiao)酸中(zhong)(zhong)，也呈(cheng)現出(chu)較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。此合金(jin)的(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)見(jian)表2-4-77和(he)表2-4-78及(ji)圖2-4-48。鑒于(yu)通常(chang)的(de)(de)18-8C-Ni不(bu)銹鋼具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)，在(zai)(zai)純HNO3中(zhong)(zhong)不(bu)采用(yong)此合金(jin)。在(zai)(zai)含(han)有(you)(you)各(ge)種雜質和(he)添加(jia)(jia)物的(de)(de)HNO3中(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現出(chu)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，優于(yu)Cr-Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼，常(chang)被采用(yong)，見(jian)表2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化合物

   在(zai)有(you)機酸(suan)(suan)和化合(he)物中，此(ci)合(he)金表現(xian)出高(gao)度的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，可以在(zai)很(hen)寬的(de)(de)溫度范(fan)圍內應用。在(zai)沸騰溫度時，除在(zai)10%草酸(suan)(suan)中外，在(zai)大多(duo)數10%的(de)(de)有(you)機酸(suan)(suan)中均耐蝕(shi)，在(zai)有(you)機加工(gong)的(de)(de)過程中也呈現(xian)出優良的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，工(gong)廠(chang)試驗(yan)結果見表 2-4-81 。

  2. 晶(jing)間腐蝕(shi)

   在(zai)1150~1204℃固溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)條件下對(dui)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕不敏(min)(min)感，當中(zhong)(zhong)溫(wen)敏(min)(min)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)1h時(shi)(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界上將出現富鉻的(de)(de)(de)(de)M23C6沉淀，進(jin)而(er)導(dao)致在(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕。然而(er)在(zai)敏(min)(min)化(hua)(hua)前940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)1小(xiao)時(shi)(shi)，可防(fang)止敏(min)(min)化(hua)(hua)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕。圖2-4-49 指出了(le)(le)原(yuan)始固溶(rong)退火狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態和敏(min)(min)化(hua)(hua)溫(wen)度、時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯然在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價(jia)試驗(yan)中(zhong)(zhong)，940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)將延遲在(zai)敏(min)(min)感溫(wen)度產(chan)生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)化(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)。研(yan)究表(biao)明(ming)，在(zai)此溫(wen)度由于(yu)易(yi)形成TiC,可防(fang)止產(chan)生(sheng)大量的(de)(de)(de)(de)M23C6所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界鉻貧化(hua)(hua)。同時(shi)(shi)，由于(yu)鉻的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)下擴散(san)也將減(jian)少(shao)晶(jing)界鉻的(de)(de)(de)(de)貧化(hua)(hua)程(cheng)度，因此防(fang)止或(huo)減(jian)緩了(le)(le)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。為(wei)此目的(de)(de)(de)(de)，此合金的(de)(de)(de)(de)工廠供貨狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態可為(wei)940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性(xing)酸(suan)性(xing)氯化物中(zhong)的耐點性(xing)能，顯然此合金在此類(lei)介質中(zhong)耐蝕性(xing)欠佳。

  4. 應力腐(fu)蝕

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

三、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室(shi)溫力學性(xing)能(neng)件表 2-4-84。

四(si)、物流性(xing)能(neng)

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

五、熱冷加(jia)工及成型性能(neng)

  此合(he)金(jin)的熱(re)成(cheng)型(xing)溫度(du)為927~1065℃,不宜(yi)在晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)溫度(du)（650℃)下進行成(cheng)型(xing)操作(zuo)，如果在高(gao)于1065℃成(cheng)型(xing)，最(zui)終成(cheng)型(xing)應在870~980℃范圍內進行，以獲(huo)得良好的耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。此合(he)金(jin)亦適于冷加工(gong)成(cheng)型(xing)，其性(xing)能類似Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)。

六、熱處理工(gong)藝

  此合金適宜的最終熱處理是(shi)940℃穩定化(hua)(hua)處理。中間退火(huo)溫(wen)度以高于1050℃固溶軟(ruan)化(hua)(hua)退火(huo)溫(wen)度為宜。

七、焊接性能

  可以采(cai)(cai)用通(tong)常的焊接(jie)方法焊接(jie)，推薦采(cai)(cai)用鎳基(ji)焊絲(si)（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用

  由(you)于此合金的耐蝕適應性廣(guang)泛，因此在化學加工工業、熱海水和水冶廠得到廣(guang)泛應用。主要用于處理熱硫酸(suan)、含氯化物溶液、亞(ya)硫酸(suan)等(deng)環(huan)境的熱交換器、管道、閥門、泵等(deng)。在造紙工業的木漿浸取器及深源氣井(jing)領域(yu)中亦得到廣(guang)泛的應用。