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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時效(xiao)強(qiang)化的(de)(de)鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)合(he)金，由(you)于(yu)Cr、Mo、Cu的(de)(de)復合(he)作用(yong)效(xiao)果(guo)，致使此(ci)合(he)金具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)還(huan)原性(xing)化學介質的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)能(neng)力，以及良好的(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)和耐(nai)(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)。此(ci)合(he)金的(de)(de)鎳含量(liang)足以保證其耐(nai)(nai)氯離子引起(qi)的(de)(de)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)。它主要應(ying)用(yong)于(yu)既要求(qiu)高強(qiang)度又要求(qiu)具有足夠(gou)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)領域，如酸性(xing)油氣開(kai)采使用(yong)的(de)(de)井下(xia)和地(di)面裝置和設備。

一(yi)、化學成(cheng)分和組織(zhi)特點

 Incoloy 925合(he)金的化學(xue)成(cheng)分見表12-130。

 Incoloy 925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)在固溶狀態下，為(wei)奧氏體組織，由于此合(he)(he)(he)金(jin)(jin)加(jia)入(ru)了 Ti和Al，因(yin)此在恰當的溫(wen)度(du)下進行(xing)時效(xiao)處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出可使合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的強(qiang)(qiang)度(du)和硬(ying)度(du) 顯(xian)著提高，達到提高強(qiang)(qiang)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℃。

 相的(de)(de)(de)析出不僅(jin)使(shi)(shi)(shi)合金(jin)的(de)(de)(de)強度提(ti)高(gao)，也將使(shi)(shi)(shi)合金(jin)脆化即(ji)沖擊性能(neng)變(bian)(bian)壞，由所測 定的(de)(de)(de)沖擊吸(xi)收(shou)功可知，W相沉淀并(bing)未嚴重引起韌(ren)性變(bian)(bian)壞，即(ji)使(shi)(shi)(shi)進(jin)行(xing)10小時(shi)時(shi)效(xiao)925合金(jin)的(de)(de)(de)沖擊吸(xi)收(shou)功仍在(zai)100J以上；使(shi)(shi)(shi)沖擊韌(ren)性變(bian)(bian)壞的(de)(de)(de)沉淀相為σ相，于830℃ 時(shi)效(xiao)5小時(shi),合金(jin)的(de)(de)(de)沖擊吸(xi)收(shou)功已(yi)＜60J,隨(sui)時(shi)效(xiao)時(shi)間增(zeng)長，合金(jin)的(de)(de)(de)韌(ren)性繼續惡化（圖 12-68）

二、 力(li)學性(xing)能

  Incoloy 925合金固溶和固溶+時效(xiao)態(tai)室溫力學(xue)(xue)性(xing)能見表12-131，高溫力學(xue)(xue)性(xing)能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金旋轉梁疲勞試驗結果如圖(tu)12-70所示，雙(shuang)時效925合金的平均軸向應(ying)力與(yu)循(xun)環(huan)次數關(guan)系如圖(tu)12-71所示。

三、耐蝕性(xing)

 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)(he)金(jin)在(zai)具有代表性(xing)的酸性(xing)氣井(jing)(jing)環(huan)境中的耐蝕性(xing)分別見 圖12-72 和表12-132 ~ 表12-134。破(po)裂(lie)溫度(du)試驗(yan)結果指出，925合(he)(he)金(jin)模(mo)擬酸性(xing)氣井(jing)(jing)環(huan)境中的破(po)裂(lie)溫度(du)高于冷加工(gong)態的825合(he)(he)金(jin)，但低于725合(he)(he)金(jin)和冷加工(gong)態的G-3合(he)(he)金(jin)和C-276合(he)(he)金(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)(biao)12-132為925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在NACE溶液中C形(xing)環(huan)(huan)(huan)試樣的(de)試驗(yan)結果(guo)，為了比較(jiao)列(lie)入(ru)了在此環(huan)(huan)(huan)境(jing)中常(chang)用的(de)耐蝕(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，包括(kuo)625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試樣結果(guo)表(biao)(biao)明，925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐硫化物應力腐蝕(shi)（氫脆）性(xing)能優于(yu)冷加工態625合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，與(yu)(yu)718、725、825和(he)C-276合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)相當。應力腐蝕(shi)試驗(yan)指岀，925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐應力腐蝕(shi)性(xing)能不及C-276和(he)625合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，與(yu)(yu)G-3、825、718等合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)相當（表(biao)(biao) 12-133）。925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在游離硫環(huan)(huan)(huan)境(jing)中的(de)耐蝕(shi)性(xing)見(jian)表(biao)(biao)12-134。

  在一些酸性(xing)(xing)介質(zhi)中(zhong)，925合金的(de)耐蝕性(xing)(xing)見表12-135。顯然(ran)在70T的(de)1% HCl 和沸騰(teng)85%硫酸中(zhong)，合金的(de)耐蝕性(xing)(xing)不(bu)佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中(zhong)，對每(mei)個(ge)含有40個(ge)縫隙(xi)(xi)的試(shi)(shi)樣經(jing)1000小時(shi)試(shi)(shi)驗， 未出現縫隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)，腐(fu)蝕(shi)速度＜0.03mm/a。

四、冷熱加(jia)工、熱處理和焊接性(xing)能

   1. 冷(leng)熱加工

   925合金易(yi)于熱加工(gong)，其熱加工(gong)溫度(du)范圍為(wei)870~1175℃，在(zai)1095℃以下的 溫度(du)，925合金的熱加工(gong)特點類似于825合金。為(wei)了獲得最大耐蝕性和直接(jie)時效后的最高強度(du)水平，其終(zhong)加工(gong)溫度(du)以控制在(zai)870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行為與825合(he)金類似(si)，僅(jin)加工硬化速度稍許(xu)增加。

   2. 熱處(chu)理(li)

   對(dui)于(yu)(yu)時(shi)效硬(ying)化(hua)處理(li)材(cai)料的(de)固溶退火(huo)應在980~1040℃進行，保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)30分鐘至4小時(shi)不(bu)等(deng)，取(qu)決于(yu)(yu)產品的(de)截面(mian)尺寸。對(dui)于(yu)(yu)截面(mian)尺寸≤25mm的(de)產品應以相當或快(kuai)于(yu)(yu)空(kong)冷的(de)速度冷卻；對(dui)于(yu)(yu)截面(mian)尺寸大于(yu)(yu)25mm的(de)產品，需要水(shui)淬。

   時(shi)(shi)效硬化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小(xiao)時(shi)(shi)爐冷(leng)(leng)至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總的時(shi)(shi)間(jian)為18小(xiao)時(shi)(shi)，然后以空(kong)冷(leng)(leng)或快于空(kong)冷(leng)(leng)的冷(leng)(leng)卻速(su)度冷(leng)(leng)卻。

   3. 焊接(jie)

    Incoloy 925合金(jin)可釆(bian)用GTAW、GMAW進行(xing)焊(han)(han)接，不推薦(jian)使用埋(mai)弧焊(han)(han)。焊(han)(han)接材(cai)料宜 使用725NDUR。采用725NDUR焊(han)(han)接材(cai)料，焊(han)(han)縫的(de)(de)室溫沖(chong)擊(ji)性(xing)能(neng)見表12-136。焊(han)(han)前退火(huo)，焊(han)(han)后退火(huo)+時效(xiao)(xiao)處理(li)的(de)(de)韌性(xing)最好(hao)。焊(han)(han)件(jian)(jian)的(de)(de)拉伸性(xing)能(neng)亦表明，焊(han)(han)前退火(huo)和焊(han)(han)后退火(huo)+時效(xiao)(xiao)處理(li)，焊(han)(han)件(jian)(jian)具有最好(hao)的(de)(de)塑性(xing)和稍低的(de)(de)強度，一些數據如圖 12-73和 圖 12-74所(suo)示。

   4. 物理性(xing)能

   Incoloy 925合(he)金物理性能件表(biao) 12-137~ 表(biao) 12-139。

五、 應用

  925合(he)(he)金(jin)(jin)主要(yao)應用于(yu)既要(yao)求具(ju)有高強度又要(yao)求具(ju)有良(liang)好耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)服(fu)役條件(jian)。 因其(qi)良(liang)好的(de)耐(nai)硫化物應力腐(fu)蝕(shi)(SSCC)和在酸性(xing)(xing)(xing)油(you)氣井(jing)環境中的(de)良(liang)好耐(nai)應力腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能，它是(shi)酸性(xing)(xing)(xing)油(you)氣開(kai)采(cai)的(de)重(zhong)要(yao)耐(nai)蝕(shi)結構(gou)材料。如井(jing)下和地面的(de)氣井(jing)部件(jian)包括管件(jian): 閥(fa)門、懸(xuan)掛件(jian)、地面管接頭、工具(ju)聯接器(qi)和封隔裝置(zhi)等(deng)。此合(he)(he)金(jin)(jin)也適用于(yu)緊固(gu)件(jian)，艦船和泵(beng)用軸類以及高強度管線系(xi)統。