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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種(zhong)可(ke)時效強化(hua)(hua)的(de)鐵鎳基耐蝕合(he)(he)金，由于Cr、Mo、Cu的(de)復合(he)(he)作用效果，致使此合(he)(he)金具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐還(huan)原性(xing)(xing)化(hua)(hua)學介質(zhi)的(de)腐蝕能力，以及良(liang)好的(de)耐點蝕和(he)耐縫隙腐蝕性(xing)(xing)能。此合(he)(he)金的(de)鎳含量足以保證其耐氯離子引起的(de)應(ying)(ying)力腐蝕。它主要應(ying)(ying)用于既要求高強度又要求具(ju)有(you)足夠耐蝕性(xing)(xing)的(de)領域(yu)，如酸性(xing)(xing)油氣開采使用的(de)井下和(he)地面裝置(zhi)和(he)設備。

一、化學成分和組織特(te)點(dian)

 Incoloy 925合金的化(hua)學成分見表12-130。

 Incoloy 925合(he)(he)(he)金(jin)在固(gu)溶狀態下(xia)，為奧氏(shi)體組(zu)織，由于此合(he)(he)(he)金(jin)加入了(le) Ti和Al，因此在恰當(dang)的溫度(du)下(xia)進行時效處(chu)理(li)，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出可(ke)使合(he)(he)(he)金(jin)的強度(du)和硬度(du) 顯著提高(gao)，達到(dao)提高(gao)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(de)析出不僅(jin)使(shi)合金(jin)(jin)的(de)強(qiang)度提高，也將使(shi)合金(jin)(jin)脆(cui)化即(ji)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)性能(neng)變(bian)壞，由所測 定(ding)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)可(ke)知，W相(xiang)(xiang)沉淀并未嚴重(zhong)引起韌性變(bian)壞，即(ji)使(shi)進(jin)行10小時(shi)(shi)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)925合金(jin)(jin)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)仍在(zai)100J以上；使(shi)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌性變(bian)壞的(de)沉淀相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)，于830℃ 時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)5小時(shi)(shi),合金(jin)(jin)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)吸收(shou)功(gong)已＜60J,隨時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間增長(chang)，合金(jin)(jin)的(de)韌性繼續惡化（圖 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合(he)金固(gu)溶和固(gu)溶+時效(xiao)態室溫力學(xue)性(xing)能見(jian)表12-131，高溫力學(xue)性(xing)能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金旋轉梁(liang)疲勞(lao)試驗結果(guo)如(ru)圖(tu)12-70所示(shi)，雙時效925合金的平均(jun)軸向應力與(yu)循環次數(shu)關(guan)系(xi)如(ru)圖(tu)12-71所示(shi)。

三、耐(nai)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(jin)(jin)在具有代表(biao)性(xing)的(de)(de)酸(suan)性(xing)氣井環境中的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)分別見 圖(tu)12-72 和表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破裂溫度(du)試驗結果指出，925合(he)金(jin)(jin)模擬酸(suan)性(xing)氣井環境中的(de)(de)破裂溫度(du)高于冷加工態的(de)(de)825合(he)金(jin)(jin)，但低于725合(he)金(jin)(jin)和冷加工態的(de)(de)G-3合(he)金(jin)(jin)和C-276合(he)金(jin)(jin)（圖(tu) 12-71 ）。

 表12-132為925合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)NACE溶液中C形環(huan)(huan)(huan)試(shi)樣的(de)試(shi)驗(yan)結果，為了比較列入了在(zai)(zai)此環(huan)(huan)(huan)境中常(chang)用的(de)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和C-276。試(shi)樣結果表明，925合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)硫化物應(ying)力腐蝕(shi)（氫脆）性能優于冷加工態625合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin) 和G-3合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，與718、725、825和C-276合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)相(xiang)當。應(ying)力腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)指岀，925合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性能不及(ji)C-276和625合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，與G-3、825、718等合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)相(xiang)當（表 12-133）。925合金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)(zai)游(you)離硫環(huan)(huan)(huan)境中的(de)耐(nai)蝕(shi)性見表12-134。

  在(zai)(zai)一些酸性(xing)介質中(zhong)(zhong)，925合金的(de)耐蝕性(xing)見表12-135。顯然在(zai)(zai)70T的(de)1% HCl 和沸(fei)騰(teng)85%硫酸中(zhong)(zhong)，合金的(de)耐蝕性(xing)不(bu)佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中，對(dui)每個(ge)含(han)有40個(ge)縫(feng)隙(xi)的試(shi)樣(yang)經(jing)1000小時試(shi)驗， 未出(chu)現縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕，腐(fu)蝕速度＜0.03mm/a。

四(si)、冷熱加工、熱處(chu)理和焊接性能

   1. 冷熱加工

   925合(he)金易于(yu)熱(re)加(jia)(jia)工，其熱(re)加(jia)(jia)工溫度范(fan)圍為870~1175℃，在1095℃以下的 溫度，925合(he)金的熱(re)加(jia)(jia)工特點類似于(yu)825合(he)金。為了獲得最大耐蝕性和直接時(shi)效(xiao)后的最高強度水(shui)平(ping)，其終(zhong)加(jia)(jia)工溫度以控制在870 ~980℃為宜。

   冷成型行為與825合金類(lei)似，僅加工硬化(hua)速度稍許增加。

   2. 熱處理

   對于時效硬化(hua)處理材料的(de)固溶退(tui)火應(ying)在980~1040℃進行(xing)，保溫時間30分鐘至(zhi)4小時不(bu)等，取決于產品(pin)的(de)截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)。對于截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)≤25mm的(de)產品(pin)應(ying)以相當或快(kuai)于空冷(leng)(leng)的(de)速(su)度冷(leng)(leng)卻；對于截(jie)面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)大于25mm的(de)產品(pin)，需要水淬。

   時效硬化處理制度(du)：(732 ~749)℃ (6~9)小時爐冷(leng)(leng)至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保溫(wen)總(zong)的時間為18小時，然后以空(kong)冷(leng)(leng)或快于(yu)空(kong)冷(leng)(leng)的冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)冷(leng)(leng)卻(que)。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可釆(bian)用GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)，不(bu)推(tui)薦(jian)使(shi)用埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)宜 使(shi)用725NDUR。采(cai)用725NDUR焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)室溫沖(chong)擊性(xing)能(neng)見表(biao)12-136。焊(han)(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)火(huo)，焊(han)(han)(han)(han)(han)后退(tui)(tui)火(huo)+時(shi)效處(chu)理(li)的(de)(de)韌性(xing)最好。焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)拉伸性(xing)能(neng)亦(yi)表(biao)明(ming)，焊(han)(han)(han)(han)(han)前退(tui)(tui)火(huo)和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)后退(tui)(tui)火(huo)+時(shi)效處(chu)理(li)，焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)具有最好的(de)(de)塑(su)性(xing)和(he)稍低的(de)(de)強度，一(yi)些數據如圖 12-73和(he) 圖 12-74所示。

   4. 物(wu)理性能(neng)

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

五、 應用(yong)

  925合(he)金主要(yao)(yao)應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)既要(yao)(yao)求(qiu)具有高強度又(you)要(yao)(yao)求(qiu)具有良好(hao)(hao)耐(nai)蝕性的(de)服役條(tiao)件(jian)(jian)。 因(yin)其良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)硫化物應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(SSCC)和(he)在酸(suan)性油氣井(jing)環境中(zhong)的(de)良好(hao)(hao)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕性能，它是酸(suan)性油氣開采的(de)重要(yao)(yao)耐(nai)蝕結(jie)構材料。如(ru)井(jing)下(xia)和(he)地面的(de)氣井(jing)部件(jian)(jian)包括管件(jian)(jian): 閥門、懸掛(gua)件(jian)(jian)、地面管接頭、工具聯接器和(he)封隔裝置等。此合(he)金也適用(yong)于(yu)緊固件(jian)(jian)，艦船(chuan)和(he)泵用(yong)軸(zhou)類以及高強度管線系統。