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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種(zhong)可時效強化的(de)(de)鐵鎳(nie)基(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)金，由(you)于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復(fu)合(he)作用(yong)效果，致使(shi)(shi)此合(he)金具(ju)(ju)有優良(liang)(liang)的(de)(de)耐(nai)還原性化學介質(zhi)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)能力，以及良(liang)(liang)好的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)和耐(nai)縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)性能。此合(he)金的(de)(de)鎳(nie)含量足以保證其(qi)耐(nai)氯離子引起的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)。它主要(yao)(yao)應用(yong)于既要(yao)(yao)求高強度又要(yao)(yao)求具(ju)(ju)有足夠耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)領域，如酸性油氣開采使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)井(jing)下和地面裝(zhuang)置和設備。

一、化學成分和組織特點

 Incoloy 925合金的化(hua)學成分見(jian)表(biao)12-130。

 Incoloy 925合(he)金(jin)在(zai)固溶狀態下，為奧氏體組(zu)織，由于此合(he)金(jin)加(jia)入了 Ti和Al，因此在(zai)恰當的溫度(du)下進行時效(xiao)處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出(chu)可使合(he)金(jin)的強度(du)和硬度(du) 顯著(zhu)提(ti)高，達到(dao)提(ti)高強度(du)的目的。

  高溫暴露也將引起其他相的沉淀，這些相包括MC、M₇C₃, M₂₃C₆、σ相和η 相等，這些相是否析出取決于時效溫度和時效時間，圖12-67為固溶態925合金 的時間-溫度-轉變（TTT）圖，W相的最敏感析出溫度為750℃,。相的最敏感析 出溫度為800~850℃。

 相(xiang)(xiang)的析出不僅使合金(jin)的強度提高(gao)，也將使合金(jin)脆化(hua)即(ji)沖(chong)(chong)擊性(xing)能變(bian)壞，由所測 定的沖(chong)(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)可知，W相(xiang)(xiang)沉淀并未(wei)嚴重引(yin)起韌(ren)性(xing)變(bian)壞，即(ji)使進行10小(xiao)時(shi)時(shi)效(xiao)925合金(jin)的沖(chong)(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)仍在100J以上(shang)；使沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)變(bian)壞的沉淀相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)，于(yu)830℃ 時(shi)效(xiao)5小(xiao)時(shi),合金(jin)的沖(chong)(chong)擊吸(xi)收(shou)功(gong)已＜60J,隨時(shi)效(xiao)時(shi)間增長，合金(jin)的韌(ren)性(xing)繼續(xu)惡化(hua)（圖 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合(he)金固溶和(he)固溶+時(shi)效態(tai)室溫(wen)力(li)(li)學性(xing)能(neng)見表12-131，高溫(wen)力(li)(li)學性(xing)能(neng)如圖12-69所(suo)示(shi)。

  Incoloy 925合金旋轉梁疲勞試驗結(jie)果如(ru)圖12-70所(suo)示(shi)，雙時效(xiao)925合金的(de)平均軸向應力與循(xun)環(huan)次數關系如(ru)圖12-71所(suo)示(shi)。

三、耐蝕性

 Incoloy 925合金在氧化和還原性的介質環境中均呈現出良好的耐全面腐蝕、耐點蝕和耐縫隙腐蝕以及耐應力腐蝕性能。然而，這個合金最適用的腐蝕環境是酸性 （含H₂S）原油和天然氣、硫酸、磷酸和海水。

 合(he)金在具(ju)有代(dai)表性(xing)的(de)酸性(xing)氣井環境中(zhong)的(de)耐蝕(shi)性(xing)分別見(jian) 圖12-72 和表12-132 ~ 表12-134。破裂溫度(du)試(shi)驗結果指(zhi)出，925合(he)金模擬酸性(xing)氣井環境中(zhong)的(de)破裂溫度(du)高于冷(leng)加工態的(de)825合(he)金，但低于725合(he)金和冷(leng)加工態的(de)G-3合(he)金和C-276合(he)金（圖 12-71 ）。

 表12-132為925合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)NACE溶(rong)液中(zhong)C形(xing)環(huan)試(shi)樣的(de)試(shi)驗(yan)結果，為了(le)比較列(lie)入了(le)在(zai)此環(huan)境中(zhong)常(chang)用的(de)耐蝕(shi)合(he)(he)(he)金(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣結果表明，925合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐硫化物應力(li)腐(fu)蝕(shi)（氫(qing)脆）性能優于冷(leng)加工態625合(he)(he)(he)金(jin) 和(he)G-3合(he)(he)(he)金(jin)，與(yu)718、725、825和(he)C-276合(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)當。應力(li)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)指岀，925合(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)性能不及C-276和(he)625合(he)(he)(he)金(jin)，與(yu)G-3、825、718等(deng)合(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)當（表 12-133）。925合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)游離硫環(huan)境中(zhong)的(de)耐蝕(shi)性見表12-134。

  在一些酸(suan)(suan)性介(jie)質中，925合金的耐蝕性見(jian)表12-135。顯然在70T的1% HCl 和沸騰85%硫酸(suan)(suan)中，合金的耐蝕性不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每個含有40個縫(feng)隙(xi)(xi)的試(shi)樣經1000小時試(shi)驗(yan)， 未出現縫(feng)隙(xi)(xi)腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱(re)加工、熱(re)處理和焊接性能

   1. 冷(leng)熱(re)加工

   925合金(jin)易于熱(re)加工(gong)(gong)，其(qi)熱(re)加工(gong)(gong)溫(wen)度范圍為870~1175℃，在1095℃以(yi)下的 溫(wen)度，925合金(jin)的熱(re)加工(gong)(gong)特點類(lei)似(si)于825合金(jin)。為了獲(huo)得最大(da)耐蝕性(xing)和直接時效后的最高強度水平，其(qi)終(zhong)加工(gong)(gong)溫(wen)度以(yi)控制在870 ~980℃為宜。

   冷成型行為與825合金(jin)類似，僅加工硬化速度(du)稍許(xu)增加。

   2. 熱處理(li)

   對于時(shi)效硬化處理材(cai)料的固溶退火應(ying)(ying)在980~1040℃進(jin)行，保溫時(shi)間30分鐘至4小時(shi)不(bu)等，取決于產品的截(jie)面尺寸(cun)。對于截(jie)面尺寸(cun)≤25mm的產品應(ying)(ying)以相(xiang)當或快于空冷的速度冷卻(que)；對于截(jie)面尺寸(cun)大于25mm的產品，需要水淬(cui)。

   時(shi)效硬化處理(li)制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐冷(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保(bao)溫總的(de)時(shi)間為18小時(shi)，然后以空冷(leng)或快于空冷(leng)的(de)冷(leng)卻(que)速度冷(leng)卻(que)。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可釆用(yong)GTAW、GMAW進(jin)行焊(han)接(jie)，不推薦使(shi)用(yong)埋弧(hu)焊(han)。焊(han)接(jie)材料宜 使(shi)用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)接(jie)材料，焊(han)縫的室溫沖擊性(xing)(xing)能(neng)(neng)見表12-136。焊(han)前(qian)(qian)退(tui)(tui)火，焊(han)后退(tui)(tui)火+時效處理的韌(ren)性(xing)(xing)最(zui)(zui)好。焊(han)件的拉伸性(xing)(xing)能(neng)(neng)亦(yi)表明，焊(han)前(qian)(qian)退(tui)(tui)火和焊(han)后退(tui)(tui)火+時效處理，焊(han)件具有最(zui)(zui)好的塑性(xing)(xing)和稍低(di)的強度(du)，一些數據如圖 12-73和 圖 12-74所示。

   4. 物理(li)性能(neng)

   Incoloy 925合金物理性能件表 12-137~ 表 12-139。

五(wu)、 應用

  925合金(jin)主要應用于既要求具有高(gao)強度又要求具有良(liang)好(hao)耐(nai)蝕性(xing)的服役條件。 因其良(liang)好(hao)的耐(nai)硫化物應力腐蝕(SSCC)和(he)在酸性(xing)油氣(qi)井環境中的良(liang)好(hao)耐(nai)應力腐蝕性(xing)能，它是(shi)酸性(xing)油氣(qi)開采的重(zhong)要耐(nai)蝕結構材料。如井下和(he)地面的氣(qi)井部(bu)件包(bao)括管(guan)件: 閥(fa)門(men)、懸掛件、地面管(guan)接頭、工(gong)具聯接器(qi)和(he)封隔(ge)裝置(zhi)等。此(ci)合金(jin)也適用于緊固件，艦船(chuan)和(he)泵用軸類(lei)以及高(gao)強度管(guan)線系統。