在线亚洲日产一区二区

0Cr22Ni60Mo9Nb4 (Inconel 625)

  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、化學成分和組織特點

 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(nai)腐蝕性能

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金在大(da)氣、天然水(shui)、海(hai)水(shui)、中性鹽和(he)堿(jian)等弱介(jie)質(zhi)中，基(ji)(ji)本上是(shi)無明(ming)顯腐(fu)蝕(shi)的(de)。在更苛(ke)刻的(de)介(jie)質(zhi)中，由于鉻(ge)的(de)存在能耐(nai)氧化性酸，并抗(kang)高(gao)溫氧化；由于是(shi)鎳基(ji)(ji)且(qie)鉬(mu)含量高(gao)，因此又耐(nai)還原性酸介(jie)質(zhi)。對于局(ju)部腐(fu)蝕(shi)，高(gao)鉻(ge)、鉬(mu)量使此合金耐(nai)點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)蝕(shi)，高(gao)鎳、鉻(ge)量使此合金耐(nai)應力腐(fu)蝕(shi)；高(gao)鈮（鈦）量使此合金不易產生晶間腐(fu)蝕(shi)。

 1. 耐全面腐蝕性

  ①. 在硝酸中 在65%HNO3中和(he)沸騰溫度(du)下，此(ci)合(he)金固溶態腐蝕率≤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)氟酸(suan)(suan)中用螢石與(yu)硫(liu)酸(suan)(suan)反應制取氫(qing)氟酸(suan)(suan)的(de)蒸發器(qi)，它的(de)襯里一般用0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)制造。與(yu)此同時，蒸發器(qi)之間(jian)的(de)管線、配件等也是采用此合(he)金(jin)。在HF氣(qi)提塔(ta)頂部掛片結果表明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)的(de)全面(mian)腐蝕(shi)速率僅為0.075m/a。

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

  ⑥. 在堿中(zhong)在實驗室內50%NaOH中(zhong)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的年腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)率為0.0125mm/a。經500小(xiao)時試驗，未(wei)見有(you)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)產生。

  ⑦. 在(zai)鹽酸中由于此(ci)合金鉬(mu)含量高(gao)，在(zai)室(shi)溫鹽酸中有(you)一定的(de)耐蝕性。但溫度升高(gao)，耐蝕性下降。

 2. 耐局(ju)部腐蝕性(xing)

  ①. 耐晶間(jian)腐蝕性

  由(you)于(yu)其鈮含量高，0Cr22Ni60o9Nb4 合金具(ju)有(you)非常好的耐敏化態晶間腐(fu)蝕的性能。正是(shi)由(you)于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的此種性能，因而敏化處理或焊(han)后，此合金不(bu)需再進行固(gu)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ASTM G28A溶(rong)液中，經120銷售試驗得(de)出(chu)的T-T-S(時間－溫(wen)度(du)－敏(min)（化(hua)(hua)）曲線。顯(xian)然，軟化(hua)(hua)退火(huo)處理再經敏(min)化(hua)(hua)較固溶(rong)處理再敏(min)化(hua)(hua)的00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合(he)金(jin)晶間腐蝕敏(min)感性(xing)要低得(de)多，這與軟化(hua)(hua)退火(huo)態(tai)經敏(min)化(hua)(hua)后合(he)金(jin)中大量NbC先于鉻碳化(hua)(hua)物優先析出(chu)，防止晶界貧鉻區(qu)的形(xing)成有關。

 ②. 耐點蝕性 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)等在(zai)兩 種酸介(jie)質(zhi)中(zhong)的耐(nai)點(dian)蝕性，可以看出0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在(zai)試驗(yan)條件下均有優良的耐(nai)點(dian)蝕性，而(er)0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金(jin)則耐(nai)點(dian)蝕性不良。

 ③. 縫(feng)隙腐蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合金(jin)的縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕試驗結果。顯(xian)然，在所試驗的條件下(xia)，625 和625 plus 兩種合金(jin)的耐縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕性能中625 plus稍優(you)(you)，但二者均顯(xian)著優(you)(you)于718合金(jin)。

 ④. 應力(li)腐蝕(shi) 

  模(mo)擬實(shi)際使用環境對(dui)0Cr22Ni60Mo9Nb4等合金進行了幾種應力(li)腐蝕試驗，結(jie)果見(jian)表。表系模(mo)擬深氣(qi)井條(tiao)件，在高壓釜(fu)中進行試驗所取(qu)得的(de)結(jie)果，在此(ci)條(tiao)件下，表明無論是C型(xing)樣還(huan)是U型(xing)樣，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的(de)耐應力(li)腐蝕性能(neng)都是最佳(jia)。

  表(biao)系在5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶(rong)液(ye)沸(fei)騰溫度下(xia)進(jin)行(xing)試驗所取(qu)得的(de)結果(guo)。表(biao)的(de)結果(guo)表(biao)明，試驗的(de)合金(jin)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能(neng)均良好(hao)，沒有斷裂產生。而表(biao)的(de)結果(guo)表(biao)明，5%MgCl2沸(fei)騰條件下(xia) 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐(nai)應(ying)力腐(fu)出性(xing)能(neng)良好(hao)，且均優于718合金(jin)。

 ⑤. 腐蝕疲勞 

   圖系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在室溫海水中的腐(fu)蝕疲勞試驗(yan)(yan)結果，顯然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金的腐(fu)蝕疲勞強度要高于(yu)所試驗(yan)(yan)的 Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及通用不(bu)銹(xiu)鋼304和316。

三、力學性能(neng)等其(qi)他性能(neng)

  1. 力學性能

   一般使(shi)(shi)用溫度(du)≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金適用于冷、熱加(jia)工并退(tui)(tui)火(huo)后使(shi)(shi)用；使(shi)(shi)用溫度(du)高(gao)于650℃時，則退(tui)(tui)火(huo)或(huo)固溶(rong)態均可(ke)應用。對于有(you)高(gao)溫蠕變或(huo)持(chi)久要(yao)求時，建議在固溶(rong)態使(shi)(shi)用；而細(xi)晶粒(li)合(he)金則在≤ 816℃ 使(shi)(shi)用以(yi)及在對疲勞強(qiang)度(du)、硬度(du)和瞬(shun)時強(qiang)度(du)又要(yao)去的條件下(xia)使(shi)(shi)用。

  表(biao)(biao)(biao)系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。從(cong)表(biao)(biao)(biao)結果可(ke)(ke)知(zhi)，此合(he)(he)(he)金(jin)經(jing)732℃單時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)(hou)屈服(fu)強度(du)較低(di)（690~793MPa),而經(jing)雙時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)(hou)，可(ke)(ke)獲(huo)得(de)高(gao)達(da)827~956MPa的(de)屈服(fu)強度(du)且仍(reng)具有較高(gao)塑(su)性(xing)(xing)，雙時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)，若將第(di)一次時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)從(cong)718℃提(ti)(ti)高(gao)到(dao)746℃,則合(he)(he)(he)金(jin)的(de)硬(ying)度(du)也會有所提(ti)(ti)高(gao)。表(biao)(biao)(biao)3-5-109的(de)結果表(biao)(biao)(biao)明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)經(jing)固溶處理(li)(li)再經(jing)746℃x8h爐冷＋621℃ × 8小時(shi)(shi)空(kong)冷雙時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)處理(li)(li)并在316℃保持(chi)1000小時(shi)(shi)后(hou)(hou)測定(ding)其(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，對(dui)此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)抗張性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)并無明(ming)顯影響(xiang)；表(biao)(biao)(biao)的(de)結果系經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)處理(li)(li)的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)和經(jing)冷加工變形量25%的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)在232℃時(shi)(shi)的(de)抗拉(la)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，可(ke)(ke)以看出，與室(shi)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)相比，經(jing)冷加工變形提(ti)(ti)高(gao)強度(du)的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)其(qi)(qi)強度(du)降(jiang)(jiang)低(di)明(ming)顯，而經(jing)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)處理(li)(li)提(ti)(ti)高(gao)強度(du)的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)強度(du)則降(jiang)(jiang)低(di)較少，表(biao)(biao)(biao)系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)高(gao)溫(wen)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。

  2. 物(wu)理性能

  表列出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)的物(wu)理性能(neng) 

  3.  焊接性(xing)能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊接性能良(liang)好(hao)。可采用通用的焊接方法，例如(ru) GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和SAW以及SMAW(MMA)等(deng)，而不會遇到(dao)特(te)殊(shu)困難。

  4. 冷熱(re)加工及成(cheng)型(xing)性能(neng)

  由(you)于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)(jin)較高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)變形(xing)(xing)抗(kang)力，因此(ci)需要較高(gao)(gao)的(de)加(jia)熱溫(wen)度，一般(ban)約為1170℃。大量(liang)變形(xing)(xing)以(yi)在1170~1010℃為宜；微量(liang)變形(xing)(xing)可(ke)在930℃以(yi)上進(jin)行。此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)冷(leng)加(jia)工和冷(leng)成(cheng)型性亦佳；與(yu)其他高(gao)(gao)鎳、鉻、鉬合(he)金(jin)(jin)性能相近。圖(tu)系合(he)金(jin)(jin)冷(leng)變形(xing)(xing)量(liang)與(yu)硬(ying)度的(de)關(guan)系并(bing)與(yu)其他材料(liao)進(jin)行比(bi)較的(de)結果。由(you)圖(tu)可(ke)知，由(you)于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)(jin)冷(leng)作(zuo)硬(ying)化(hua)(hua)傾向較大，故進(jin)行冷(leng)加(jia)工和冷(leng)成(cheng)型時要及時進(jin)行中間(jian)軟化(hua)(hua)退火處理。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金用(yong)于高溫(wen)高強度用(yong)途(tu)，系在(zai)約1120℃進行固(gu)溶(rong)處理（合(he)金中含碳(tan)量～0.05%).用(yong)于耐濕態腐蝕(shi)用(yong)途(tu)（低碳(tan)量～0.03%)多采用(yong)軟化退火處理，溫(wen)度為(wei)950~1050℃(以～980℃為(wei)宜）；為(wei)了防止焊后的晶(jing)間腐蝕(shi)傾向，也可(ke)在(zai)900~1100℃進行穩定化處理，由于NbC的優先(xian)形成可(ke)避免鉻(ge)碳(tan)化物形成所(suo)導致的晶(jing)界鉻(ge)貧化。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的大(da)截(jie)面(mian)棒材可在1025~1052℃加熱(re)，保(bao)溫2~4小(xiao)時(shi)后(hou)(hou)快冷，此(ci)時(shi)可獲得充分再(zai)結晶(jing)，同時(shi)仍有穩定的高(gao)(gao)鈦(tai)、鈮的碳化物沉淀存(cun)在。為了使此(ci)合金獲得最高(gao)(gao)強度，固溶處理后(hou)(hou)可再(zai)進行雙時(shi)效，第(di)一次在718~746℃時(shi)效8小(xiao)時(shi)，隨(sui)后(hou)(hou)以(yi)50℃/小(xiao)時(shi)的速度冷卻到621℃,再(zai)進行保(bao)溫8小(xiao)時(shi)的第(di)二次時(shi)效，隨(sui)后(hou)(hou)空冷。控制適宜的時(shi)效時(shi)間，會(hui)由(you)于(yu)高(gao)(gao)鉻、鉬碳化物的減少獲得良(liang)好的耐點蝕、耐縫隙腐(fu)蝕和(he)耐應力(li)腐(fu)蝕性能。

四、應(ying)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。