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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金(jin)是一(yi)種可時(shi)效(xiao)強化的(de)鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕合金(jin)，由于(yu)Cr、Mo、Cu的(de)復合作用(yong)效(xiao)果，致使此(ci)合金(jin)具(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)還原性(xing)(xing)化學介質的(de)腐蝕能(neng)力(li)，以及良(liang)好的(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕和(he)(he)耐(nai)(nai)縫隙(xi)腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。此(ci)合金(jin)的(de)鎳含量(liang)足(zu)(zu)以保證其耐(nai)(nai)氯(lv)離子引起的(de)應力(li)腐蝕。它(ta)主要(yao)(yao)應用(yong)于(yu)既(ji)要(yao)(yao)求高強度(du)又要(yao)(yao)求具(ju)有(you)(you)足(zu)(zu)夠耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)領(ling)域，如酸(suan)性(xing)(xing)油氣(qi)開采使用(yong)的(de)井(jing)下和(he)(he)地面(mian)裝(zhuang)置和(he)(he)設備(bei)。

一、化學成分和(he)組織(zhi)特點

 Incoloy 925合金的(de)化學成分見表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在固溶狀態下，為奧氏體(ti)組織，由(you)于此合金(jin)加(jia)入了 Ti和Al，因此在恰當的(de)溫度(du)(du)下進行時(shi)效處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)析出(chu)可(ke)使合金(jin)的(de)強度(du)(du)和硬度(du)(du) 顯著(zhu)提高，達(da)到提高強度(du)(du)的(de)目(mu)的(de)。

  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℃。

 相的(de)(de)析出不僅(jin)使(shi)合金(jin)(jin)的(de)(de)強度提(ti)高，也將(jiang)使(shi)合金(jin)(jin)脆化(hua)即沖(chong)(chong)擊性(xing)(xing)(xing)能變壞(huai)，由(you)所(suo)測 定的(de)(de)沖(chong)(chong)擊吸收(shou)功(gong)可(ke)知，W相沉淀(dian)并未嚴重引起韌(ren)性(xing)(xing)(xing)變壞(huai)，即使(shi)進行10小時(shi)時(shi)效925合金(jin)(jin)的(de)(de)沖(chong)(chong)擊吸收(shou)功(gong)仍在100J以上；使(shi)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)(xing)(xing)變壞(huai)的(de)(de)沉淀(dian)相為(wei)σ相，于(yu)830℃ 時(shi)效5小時(shi),合金(jin)(jin)的(de)(de)沖(chong)(chong)擊吸收(shou)功(gong)已(yi)＜60J,隨(sui)時(shi)效時(shi)間(jian)增(zeng)長(chang)，合金(jin)(jin)的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)繼續(xu)惡化(hua)（圖(tu) 12-68）

二、 力(li)學性能

  Incoloy 925合金固(gu)溶和固(gu)溶+時效態室溫力(li)學性能(neng)見表12-131，高溫力(li)學性能(neng)如圖12-69所(suo)示(shi)。

  Incoloy 925合金旋轉梁疲勞(lao)試驗(yan)結果如圖12-70所示(shi)，雙時效925合金的平(ping)均軸(zhou)向應(ying)力與循環次(ci)數關系如圖12-71所示(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。

 合金(jin)在具有(you)代表性的(de)(de)酸性氣(qi)井(jing)環境中的(de)(de)耐蝕性分(fen)別見(jian) 圖12-72 和表12-132 ~ 表12-134。破(po)裂溫度試驗結(jie)果(guo)指出，925合金(jin)模擬酸性氣(qi)井(jing)環境中的(de)(de)破(po)裂溫度高(gao)于(yu)(yu)冷加(jia)工態的(de)(de)825合金(jin)，但低于(yu)(yu)725合金(jin)和冷加(jia)工態的(de)(de)G-3合金(jin)和C-276合金(jin)（圖 12-71 ）。

 表12-132為925合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)NACE溶液中C形(xing)環試(shi)樣(yang)的(de)試(shi)驗(yan)結果(guo)，為了比較列入了在(zai)此環境中常(chang)用的(de)耐(nai)(nai)蝕合(he)(he)金(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣(yang)結果(guo)表明，925合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)硫化物應力腐(fu)蝕（氫脆）性能優(you)于(yu)冷加工(gong)態(tai)625合(he)(he)金(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)當(dang)。應力腐(fu)蝕試(shi)驗(yan)指岀，925合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)應力腐(fu)蝕性能不(bu)及C-276和(he)625合(he)(he)金(jin)(jin)，與G-3、825、718等合(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)當(dang)（表 12-133）。925合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)游離(li)硫環境中的(de)耐(nai)(nai)蝕性見表12-134。

  在一些酸性介質(zhi)中，925合金的(de)耐蝕(shi)性見表12-135。顯然(ran)在70T的(de)1% HCl 和沸騰85%硫酸中，合金的(de)耐蝕(shi)性不佳(jia)。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每個(ge)含有40個(ge)縫隙(xi)的試(shi)樣(yang)經1000小時試(shi)驗， 未出現縫隙(xi)腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四(si)、冷熱(re)加工、熱(re)處(chu)理和(he)焊接性能

   1. 冷熱加工(gong)

   925合(he)(he)金(jin)易于熱加(jia)工，其熱加(jia)工溫度范圍(wei)為(wei)870~1175℃，在1095℃以(yi)下的(de) 溫度，925合(he)(he)金(jin)的(de)熱加(jia)工特點類似(si)于825合(he)(he)金(jin)。為(wei)了獲得(de)最(zui)大耐蝕性和直接時效后的(de)最(zui)高(gao)強(qiang)度水平，其終(zhong)加(jia)工溫度以(yi)控制在870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行(xing)為與825合金(jin)類似，僅加工硬化速度稍許增加。

   2. 熱處(chu)理

   對(dui)于(yu)(yu)時效硬化(hua)處理材料的固溶退火應(ying)在(zai)980~1040℃進行，保溫時間30分鐘至4小時不等，取決于(yu)(yu)產(chan)(chan)品的截(jie)面尺(chi)(chi)寸。對(dui)于(yu)(yu)截(jie)面尺(chi)(chi)寸≤25mm的產(chan)(chan)品應(ying)以相當或快于(yu)(yu)空(kong)冷的速度冷卻；對(dui)于(yu)(yu)截(jie)面尺(chi)(chi)寸大(da)于(yu)(yu)25mm的產(chan)(chan)品，需要水淬。

   時效硬化處理制度(du)：(732 ~749)℃ (6~9)小時爐冷(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的(de)時間(jian)為18小時，然后以空冷(leng)或快于空冷(leng)的(de)冷(leng)卻(que)(que)速度(du)冷(leng)卻(que)(que)。

   3. 焊接(jie)

    Incoloy 925合金可釆用(yong)GTAW、GMAW進(jin)行焊(han)(han)(han)接，不(bu)推薦使用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接材(cai)料宜 使用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)接材(cai)料，焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)室溫沖擊性(xing)(xing)能(neng)見表12-136。焊(han)(han)(han)前退(tui)火，焊(han)(han)(han)后退(tui)火+時效處理(li)的(de)(de)韌性(xing)(xing)最好。焊(han)(han)(han)件的(de)(de)拉伸(shen)性(xing)(xing)能(neng)亦表明(ming)，焊(han)(han)(han)前退(tui)火和(he)焊(han)(han)(han)后退(tui)火+時效處理(li)，焊(han)(han)(han)件具(ju)有最好的(de)(de)塑性(xing)(xing)和(he)稍低的(de)(de)強度，一些(xie)數據如圖 12-73和(he) 圖 12-74所示。

   4. 物理性(xing)能(neng)

   Incoloy 925合金物(wu)理性能件(jian)表 12-137~ 表 12-139。

五、 應(ying)用

  925合金(jin)主要應用于(yu)既(ji)要求具有高(gao)(gao)強度又要求具有良好耐蝕(shi)性的(de)(de)服役條件(jian)(jian)。 因其良好的(de)(de)耐硫(liu)化(hua)物應力(li)腐蝕(shi)(SSCC)和(he)(he)在酸性油氣(qi)井環境(jing)中的(de)(de)良好耐應力(li)腐蝕(shi)性能，它是酸性油氣(qi)開(kai)采的(de)(de)重要耐蝕(shi)結構材料(liao)。如井下和(he)(he)地(di)面的(de)(de)氣(qi)井部件(jian)(jian)包括管(guan)件(jian)(jian): 閥門、懸掛件(jian)(jian)、地(di)面管(guan)接頭、工(gong)具聯接器(qi)和(he)(he)封隔裝(zhuang)置(zhi)等。此合金(jin)也(ye)適用于(yu)緊(jin)固件(jian)(jian)，艦船和(he)(he)泵用軸類以(yi)及高(gao)(gao)強度管(guan)線(xian)系(xi)統(tong)。