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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金(jin)是一種既(ji)具有高耐(nai)蝕性(xing)又可時(shi)效(xiao)硬(ying)化到極高強(qiang)度(du)的(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)。此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)基(ji)本上與已廣(guang)泛(fan)使用(yong)的(de)(de)Inconel 625合(he)金(jin)(jin)一致，時(shi)效(xiao)硬(ying)化處理的(de)(de)725合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)強(qiang)度(du)水平(ping)是625合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)2倍(bei)，并且其塑韌性(xing)仍保持較(jiao)高的(de)(de)水平(ping)。對于在(zai)腐(fu)蝕環境中應用(yong)，既(ji)要(yao)求具有優異耐(nai)蝕性(xing)又要(yao)求具有高強(qiang)和(he)高的(de)(de)塑韌性(xing)的(de)(de)服役(yi)條件(jian)(jian)，一些大型部件(jian)(jian)或截面(mian)尺寸不(bu)(bu)均勻的(de)(de)部件(jian)(jian)不(bu)(bu)能釆(bian)用(yong)冷加工的(de)(de)強(qiang)化措施，這(zhe)種時(shi)效(xiao)硬(ying)化型鐐基(ji)耐(nai)蝕合(he)金(jin)(jin)不(bu)(bu)失是一種最佳選擇。Inconel 725合(he)金(jin)(jin)已在(zai)酸性(xing)氣田開發中得到成(cheng)功應用(yong)。

一、化(hua)學(xue)成(cheng)分特點和組織結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)化學成分見表 8-7。合(he)金(jin)(jin)的(de)(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量與(yu)625合(he)金(jin)(jin)基本一致，這是(shi)此合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)特性(xing)與(yu)625合(he)金(jin)(jin)一致的(de)(de)根本原因，兩者的(de)(de)差別在于725合(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)碳降到0.03%以下，并加入Ti和Al,前者減少了碳化物析出敏感性(xing)而提高耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)能(neng)力，后(hou)者賦(fu)予了合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)時效(xiao)強(qiang)化功(gong)能(neng)。

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金在固溶退火狀態下為純奧氏體合金，在時效狀態下有碳化物和金屬間相形成，碳化物以M₆C為主并有MC和M₂₃C₆型碳化物形成，此合金金屬間相為[Ni3(Nb,Ti,Al)],后者為合金的主要時效強化相， 其功能是提高合金的強度。

二、力學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)的(de)室溫(wen)力學性(xing)能見表8-106。時效硬化棒(bang)材高溫(wen)瞬(shun)時力學性(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒(bang)材(固溶+時效硬化處理)的(de)高溫(wen)瞬(shun)時力學性(xing)能列于表 8-107。

三、耐蝕(shi)性能(neng)

  1. 全(quan)面(mian)腐蝕

   在(zai)酸(suan)溶液(ye)中，不(bu)同熱處理狀態(tai)的725合金(jin)的耐蝕性(xing)(xing)列于表8-108，為(wei)了比(bi)較(jiao) 引入了文獻中的625和(he)C-276合金(jin)，顯然(ran)725合金(jin)的耐蝕性(xing)(xing)可與退火態(tai)的625合金(jin)和(he) C-276合金(jin)媲美。

    表(biao) 8-109 為725合金在酸性介(jie)質中的耐蝕性隨試(shi)驗(yan)時(shi)間和介(jie)質溫度(du)的變化而(er) 發生的變化。

   2. 應力腐(fu)蝕(shi)

   在(zai)判定由(you)硫(liu)化物(wu)引(yin)起的應力腐(fu)蝕（氫脆）的標準試驗中(zhong)（NACET M0177 ）,725 合金(jin)的腐(fu)蝕數據(ju)見表8-110。這些數據(ju)指(zhi)岀725合金(jin)優于625合金(jin)和718合金(jin)。

   在模擬酸性井環境中，725合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)應力腐蝕行(xing)為見表8-111 和(he)圖8-93。725 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐SCC性能優于冷(leng)加工(gong)的(de)625合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、G-3合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、925合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、825合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)和(he)718 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，近(jin)于C-276合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。

 3. 耐縫隙腐(fu)蝕性(xing)能和腐(fu)蝕疲(pi)勞

    時(shi)效狀態的(de)(de)725合(he)金(jin)的(de)(de)耐縫(feng)隙腐蝕(shi)性能優(you)于退火態的(de)(de)625合(he)金(jin)（表8-112）, 在海(hai)水中(zhong)的(de)(de)疲勞性能與空氣中(zhong)的(de)(de)一致（圖8-94）。

四、熱(re)處理(li)、熱(re)成(cheng)型和焊(han)接性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的(de)強化(hua)是依賴于時效處理 γ''相沉(chen)淀實現的(de)，時效前應使(shi)合(he)金固溶退火(huo)，然后再施(shi)以時效處理。

   固(gu)溶(rong)退火：1040℃ 固(gu)溶(rong)，AC（空(kong)冷）。

   時(shi)效處理：對(dui)于酸性氣井應(ying)用, 推薦下述處理工藝，730℃×8 h 、爐(lu)冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱(re)成型(xing)

  725合金的(de)(de)適宜熱(re)成型(xing)溫(wen)度(du)為(wei)(wei) 899~1121℃，因其強度(du)高，熱(re)成型(xing)設備(bei)應(ying)具有足夠(gou)的(de)(de)變(bian)形力。為(wei)(wei)使部(bu)件(jian)具有均勻一致的(de)(de)變(bian)形，在變(bian)形的(de)(de)低溫(wen)區（890 ~950℃）應(ying)適度(du)減少(shao)壓(ya)縮量(liang)(liang)(liang)。為(wei)(wei)了避免(mian)(mian)混晶結構，應(ying)給予合金較(jiao)均勻的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)(liang)(liang)，對(dui)于(yu)(yu)開(kai)口(kou)模(mo)(mo)熱(re)作，最終的(de)(de)壓(ya)縮量(liang)(liang)(liang)應(ying)大于(yu)(yu)20%,對(dui)于(yu)(yu)閉口(kou)模(mo)(mo)熱(re)作，最終變(bian)形量(liang)(liang)(liang)應(ying)大于(yu)(yu)10% ,熱(re)作后空冷。在熱(re)作過(guo)程中既要避免(mian)(mian) 過(guo)熱(re)又要避免(mian)(mian)低于(yu)(yu)899℃的(de)(de)冷點出現(xian)，一旦出現(xian)表面裂紋或其他缺陷要即時(shi)去除(chu)(chu)。建(jian)議將熱(re)作工(gong)具和模(mo)(mo)具預熱(re)到260℃，對(dui)消除(chu)(chu)部(bu)件(jian)表面裂紋和缺陷是有益的(de)(de)。

   3. 焊接

  725合金最適宜的焊接方式是GTAW和GMAW,不推薦使用SAW和SMAW, 充填金屬應采用725NDUR，以確保焊件的強度。表8-113 為采用725NDUR焊絲堆焊1層在 5% NaCI +517kPa H₂S +2758kPa CO₂, 149℃ 環境下的慢速拉伸試驗數據。表中的數據為在腐蝕環境和空氣中采用相同慢速拉伸參數所獲得的數據 比，通常這個比值在0.90以上是可接受的。表8-114 為725NDUR焊縫金屬 （GMA）的室溫力學性能，表8-115 其沖擊性能。

   表8-114 和 表8-115的數據(ju)說明，焊后高溫退火再(zai)經雙時效處理(li)可使其沖(chong)擊(ji)韌(ren)性(xing)明顯提高。

五、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物(wu)理性能分別(bie)見表8-116 ~表8-118。

六、應(ying)用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)(jin)集耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)與高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)于一身，它(ta)(ta)主要應用(yong)于耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境的高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)部件(jian)，在(zai)酸性(xing)(xing)氣井的環(huan)境中(zhong)(zhong)它(ta)(ta)已用(yong)作(zuo)(zuo)懸掛件(jian)、偏心工(gong)作(zuo)(zuo)筒，拋光座圈和(he)地(di)面接頭(tou)等，用(yong)以抵抗硫化(hua)氫、氯化(hua)物(wu)和(he)二氧化(hua)碳的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。因725合(he)金(jin)(jin)具(ju)有與625合(he)金(jin)(jin)相當的耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)，它(ta)(ta)亦是在(zai)海水(shui)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)緊固件(jian)的優(you)選材料，在(zai)海水(shui)中(zhong)(zhong)提(ti)供了良(liang)好的耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。此(ci)外(wai)，此(ci)合(he)金(jin)(jin)特別適宜用(yong)做(zuo)聚合(he)物(wu)的擠壓模，在(zai)要求高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的強(qiang)(qiang)(qiang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境服役條件(jian)下，它(ta)(ta)亦提(ti)供了高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)的雙重(zhong)性(xing)(xing)能(neng)。