在线亚洲日产一区二区

00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti (Inconel 625plus)

 0Cr22Ni60Mo9Nb4  (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti (Inconel 625 plus) 合金既具有良好的耐蝕性、抗氧化性和高強度，又具有良好的成型性和韌性。625與625plus的區別在于后者在化學成分上稍稍降低了鉻、鉬、鈮量，且入了鈦并降碳到超低碳水平。625合金系固溶后借冷加工來提高其強度，而625 plus則靠固溶處理后再經一次或二次時效處理來提高其強度。兩種合金均適于既要求高耐蝕性又要求高強度相匹配的使用條件下。

一、化(hua)學成分(fen)和組織特點

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti  (Inconel 625plus)兩種合金的化學成分見表，此二合金固溶態均具有純奧氏體組織。由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金中碳量較高，并含有鈮，故合金中會有MC、M₆C和M₂₃C₆ 型碳化物存在且數量又較00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti為多。在中溫時效態兩種合金均有金屬間相析出，它們的數量、成分和結構受化學成分和受熱條件的影響。0Cr22Ni60Mo9Nb4 時效態會有γ”相和8相沉淀，而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金固溶處理再經時效會有 γ"-[Ni3 (Nb、Ti、Al)]型金屬間相沉淀，從而可使此合金獲得最高強度。

二、 耐腐蝕(shi)性能

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)(jin)在大(da)氣、天然水、海水、中性(xing)鹽(yan)和(he)堿等弱介質中，基本上是(shi)無(wu)明顯腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)。在更苛刻的(de)介質中，由于(yu)鉻(ge)的(de)存在能(neng)耐(nai)(nai)氧化性(xing)酸(suan)，并抗高(gao)(gao)溫氧化；由于(yu)是(shi)鎳基且鉬含量(liang)(liang)高(gao)(gao)，因(yin)此(ci)(ci)又(you)耐(nai)(nai)還(huan)原性(xing)酸(suan)介質。對于(yu)局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，高(gao)(gao)鉻(ge)、鉬量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合金(jin)(jin)耐(nai)(nai)點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，高(gao)(gao)鎳、鉻(ge)量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合金(jin)(jin)耐(nai)(nai)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)；高(gao)(gao)鈮（鈦）量(liang)(liang)使此(ci)(ci)合金(jin)(jin)不易產生(sheng)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。

 1. 耐全(quan)面(mian)腐蝕(shi)性

  ①. 在硝酸(suan)中 在65%HNO3中和沸騰溫度下，此合金(jin)固溶態腐蝕率≤0.75mm/a.

  ②. 在硫酸中 表中指出，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金在H₂SO₄中的耐蝕性。在酸洗用酸溶液中（28%H₂SO₄，5.9%HF，50~79℃)進行試驗，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕速率為1.225mm/a。0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在沸騰的H₂SO₄中是不耐蝕的。

  ③. 在磷酸中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在濃度≤50%的H₃PO₄中具有非常優良的耐蝕性。當濃度高于50%后，隨H₃PO₄濃度的增加0Cr22Ni60Mo9Nb4的腐蝕速率急劇升高。因此，此合金僅適用于濃度≤50%的H₃PO₄。

  ④. 在氫(qing)氟(fu)酸中用(yong)螢石與(yu)硫酸反(fan)應(ying)制(zhi)取氫(qing)氟(fu)酸的(de)蒸發器，它的(de)襯(chen)里(li)一般用(yong)0Cr22Ni60Mo9Nb4合金制(zhi)造。與(yu)此(ci)同時，蒸發器之間的(de)管線、配件等也是(shi)采用(yong)此(ci)合金。在HF氣(qi)提塔頂部掛片結果表(biao)明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的(de)全面(mian)腐蝕(shi)速率僅為0.075m/a。

  ⑤. 在(zai)含磷酸(suan)的一(yi)些介(jie)質中試驗指出，在(zai)55%H3PO4+0.8%HF 溶液中，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕速率為0.412mm/a。

  ⑥. 在(zai)堿中在(zai)實驗(yan)室(shi)內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的年(nian)腐(fu)蝕(shi)速(su)率為0.0125mm/a。經500小時試驗(yan)，未見有應力腐(fu)蝕(shi)產生。

  ⑦. 在鹽酸(suan)中由于此(ci)合(he)金(jin)鉬含量(liang)高，在室溫(wen)鹽酸(suan)中有一定的耐(nai)蝕性。但溫(wen)度升高，耐(nai)蝕性下降(jiang)。

 2. 耐局部腐蝕性

  ①. 耐晶間(jian)腐蝕性

  由于其鈮含量(liang)高，0Cr22Ni60o9Nb4 合(he)金具有非常好的(de)耐敏(min)化態晶間腐蝕的(de)性能。正(zheng)是(shi)由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的(de)此(ci)種性能，因而敏(min)化處理或焊后，此(ci)合(he)金不(bu)需再進(jin)行固溶處理。

  根據00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 和 0Cr22Ni60Mo9Nb4 在硫酸鐵＋50%H₂SO₄沸騰溶液中的晶間腐蝕試驗結果。從這些結果可看出，雖然由于00Cr22Ni60Mo9Nb3Ti雙時效態晶界有大量析出相，在此介質中的耐晶間腐蝕性要低于冷軋態的0Cr20Ni60Mo9Nb4,但卻優于0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti (Inconel 718)。

  根據在(zai)ASTM G28A溶液中，經(jing)120銷(xiao)售試驗(yan)得出(chu)的T-T-S(時間－溫度(du)－敏(min)(min)（化(hua)）曲線。顯然，軟(ruan)化(hua)退火處理再(zai)經(jing)敏(min)(min)化(hua)較固溶處理再(zai)敏(min)(min)化(hua)的00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合金(jin)(jin)晶間腐蝕敏(min)(min)感性要低得多，這與(yu)軟(ruan)化(hua)退火態經(jing)敏(min)(min)化(hua)后合金(jin)(jin)中大量NbC先(xian)于(yu)鉻碳化(hua)物優先(xian)析出(chu)，防止晶界貧(pin)鉻區的形成有關(guan)。

 ②. 耐點蝕(shi)性(xing) 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金等在兩 種(zhong)酸介質中的耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)，可以(yi)看出0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在試驗條(tiao)件(jian)下均(jun)有優良的耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)，而0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金則耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)不(bu)良。

 ③. 縫隙腐蝕(shi) 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合金的(de)縫(feng)(feng)隙腐蝕(shi)試(shi)驗結(jie)果。顯然，在所試(shi)驗的(de)條件下，625 和625 plus 兩種合金的(de)耐縫(feng)(feng)隙腐蝕(shi)性能中625 plus稍優，但二者均顯著(zhu)優于718合金。

 ④. 應(ying)力腐(fu)蝕 

  模擬實際使用環境對(dui)0Cr22Ni60Mo9Nb4等合金進(jin)行了幾(ji)種(zhong)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗，結果見表。表系模擬深氣井(jing)條(tiao)(tiao)件(jian)，在(zai)(zai)高壓釜中進(jin)行試驗所取(qu)得的結果，在(zai)(zai)此條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，表明(ming)無論(lun)是(shi)(shi)C型樣還是(shi)(shi)U型樣，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能都是(shi)(shi)最(zui)佳。

  表(biao)系在5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶液沸(fei)騰溫(wen)度下進(jin)行試驗(yan)所取得的(de)(de)結(jie)果。表(biao)的(de)(de)結(jie)果表(biao)明，試驗(yan)的(de)(de)合金耐應力(li)腐蝕性能均(jun)良(liang)好，沒有斷裂(lie)產生。而表(biao)的(de)(de)結(jie)果表(biao)明，5%MgCl2沸(fei)騰條件下 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和(he) 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐應力(li)腐出(chu)性能良(liang)好，且(qie)均(jun)優于718合金。

 ⑤. 腐蝕疲勞 

   圖系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)在室(shi)溫海水中的(de)腐蝕(shi)疲(pi)勞試(shi)驗結果，顯(xian)然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)的(de)腐蝕(shi)疲(pi)勞強度要高于所試(shi)驗的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及通用不銹(xiu)鋼(gang)304和316。

三、力學性能(neng)等其(qi)他性能(neng)

  1. 力(li)學性能

   一般(ban)使(shi)用(yong)(yong)溫度≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)適用(yong)(yong)于(yu)冷、熱加(jia)工并退火(huo)后使(shi)用(yong)(yong)；使(shi)用(yong)(yong)溫度高(gao)(gao)于(yu)650℃時(shi)，則退火(huo)或固溶態均可應(ying)用(yong)(yong)。對于(yu)有高(gao)(gao)溫蠕變或持久(jiu)要(yao)(yao)求時(shi)，建議在(zai)固溶態使(shi)用(yong)(yong)；而(er)細晶粒(li)合金(jin)則在(zai)≤ 816℃ 使(shi)用(yong)(yong)以及在(zai)對疲勞強(qiang)度、硬度和瞬時(shi)強(qiang)度又要(yao)(yao)去(qu)的條件下使(shi)用(yong)(yong)。

  表(biao)系(xi)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)。從(cong)(cong)表(biao)結果(guo)可知，此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)732℃單時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)較(jiao)低(di)（690~793MPa),而經(jing)雙時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后，可獲得(de)高(gao)(gao)達827~956MPa的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)且(qie)仍(reng)具有較(jiao)高(gao)(gao)塑性(xing)，雙時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)，若將第一次(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)(du)(du)從(cong)(cong)718℃提(ti)(ti)高(gao)(gao)到746℃,則(ze)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)也會有所提(ti)(ti)高(gao)(gao)。表(biao)3-5-109的(de)(de)結果(guo)表(biao)明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)經(jing)固(gu)溶處(chu)理(li)再經(jing)746℃x8h爐(lu)冷(leng)＋621℃ × 8小時(shi)(shi)(shi)(shi)空冷(leng)雙時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)并在316℃保持(chi)1000小時(shi)(shi)(shi)(shi)后測(ce)定(ding)其(qi)性(xing)能(neng)(neng)，對(dui)此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)抗張性(xing)能(neng)(neng)并無明(ming)顯影響；表(biao)的(de)(de)結果(guo)系(xi)經(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)的(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)和經(jing)冷(leng)加工變形量(liang)25%的(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在232℃時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)抗拉性(xing)能(neng)(neng)，可以看出，與室溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)相比，經(jing)冷(leng)加工變形提(ti)(ti)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)降低(di)明(ming)顯，而經(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)提(ti)(ti)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)則(ze)降低(di)較(jiao)少，表(biao)系(xi)0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)力學性(xing)能(neng)(neng)。

  2. 物理性能

  表列出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的(de)物理性能 

  3.  焊接性(xing)能(neng)

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊接(jie)性能良(liang)好。可采用通用的焊接(jie)方(fang)法(fa)，例(li)如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和SAW以(yi)及SMAW(MMA)等，而不會遇到特(te)殊困難。

  4. 冷(leng)熱加(jia)工及成型性能(neng)

  由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金較高(gao)的高(gao)溫變形抗力，因此需(xu)要較高(gao)的加(jia)熱溫度(du)(du)，一般約(yue)為(wei)1170℃。大量(liang)變形以(yi)在1170~1010℃為(wei)宜；微(wei)量(liang)變形可在930℃以(yi)上(shang)進行。此合金的冷(leng)加(jia)工(gong)和冷(leng)成型(xing)性(xing)(xing)亦佳；與其(qi)他高(gao)鎳、鉻、鉬合金性(xing)(xing)能(neng)相近。圖(tu)(tu)系(xi)合金冷(leng)變形量(liang)與硬度(du)(du)的關(guan)系(xi)并與其(qi)他材料進行比較的結(jie)果。由圖(tu)(tu)可知，由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金冷(leng)作硬化傾向較大，故進行冷(leng)加(jia)工(gong)和冷(leng)成型(xing)時要及時進行中間軟化退火(huo)處理。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)用于(yu)高(gao)溫高(gao)強度(du)用途，系在約1120℃進行固溶處(chu)理（合金(jin)中含碳(tan)(tan)量～0.05%).用于(yu)耐濕態腐蝕(shi)用途（低碳(tan)(tan)量～0.03%)多采用軟化退火處(chu)理，溫度(du)為(wei)950~1050℃(以～980℃為(wei)宜(yi)）；為(wei)了防止焊后的晶間腐蝕(shi)傾(qing)向，也可在900~1100℃進行穩定化處(chu)理，由于(yu)NbC的優(you)先形(xing)成可避(bi)免鉻碳(tan)(tan)化物形(xing)成所導(dao)致的晶界鉻貧化。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)的(de)大(da)截面(mian)棒材可在(zai)1025~1052℃加熱，保溫2~4小時(shi)后快(kuai)冷，此時(shi)可獲(huo)(huo)得(de)(de)充分再結晶，同時(shi)仍(reng)有穩定的(de)高(gao)鈦(tai)、鈮的(de)碳化(hua)物(wu)(wu)沉淀存在(zai)。為了(le)使此合金(jin)獲(huo)(huo)得(de)(de)最高(gao)強度，固溶處理后可再進行(xing)雙時(shi)效，第一次在(zai)718~746℃時(shi)效8小時(shi)，隨(sui)后以(yi)50℃/小時(shi)的(de)速度冷卻到621℃,再進行(xing)保溫8小時(shi)的(de)第二(er)次時(shi)效，隨(sui)后空冷。控(kong)制(zhi)適宜的(de)時(shi)效時(shi)間(jian)，會由于(yu)高(gao)鉻、鉬碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)減少(shao)獲(huo)(huo)得(de)(de)良好的(de)耐點蝕、耐縫隙腐蝕和耐應力腐蝕性能(neng)。

四、應用

 由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 兩種合金既具有高耐蝕性又具良好的熱強性，因此既可做耐蝕合金又可做熱強合金使用。通常在耐蝕用途中，0Cr22Ni60Mo9Nb4主要用以耐HNO3、HNO₃+H₂SO₄、HNO₃+HF的混酸以及含H₂SO₄和F-、Cl-的濕法磷酸以及耐海水腐蝕等；而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 合金除在酸介質中和海水中耐蝕性與 0Cr22Ni60Mo9Nb4 相近外，即使在時效態也有優良的耐氯化物和硫化物應力腐蝕的性能以及耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能。兩種合金均可用做耐蝕、高強度材料，制造塔、槽、容器、管線以及反應器、換熱器閥件等。