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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金 是一種用鈦穩定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金。國外稱作 Incoloy 825,也稱作 Ni-O-nel 825或 Ni-O-nel合金。中國國標牌號為GB NS 142。此合金具有良好的耐全面腐蝕和局部腐蝕性能且工藝性能良好，因此，在化學、能源、石油化工、濕法冶金工業中得到了廣泛應用。

一(yi)、化學成分和組織特點

 合(he)金的(de)化(hua)學成分列于表2-4-66。合(he)金成分中的(de)鎳當(dang)量(liang)和鉻當(dang)量(liang)的(de)平衡關系，決定了此合(he)金在(zai)固溶條(tiao)件(jian)下為純奧(ao)氏體(ti)組織。但(dan)在(zai)中溫時(shi)效時(shi)，會在(zai)奧(ao)氏體(ti)基體(ti)和晶間(jian)上析出碳化(hua)物(wu)和金屬間(jian)化(hua)合(he)物(wu)，這些沉淀相會危害合(he)金的(de)力學性能(neng)和耐蝕性能(neng)。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

    ①. 大氣 

        此合金(jin)耐(nai)鄉村、工業(ye)和(he)海洋環境的大(da)(da)氣(qi)(qi)腐蝕(shi)，但(dan)在(zai)含氯化物高的大(da)(da)氣(qi)(qi)中，尤其是在(zai)潮濕的大(da)(da)氣(qi)(qi)中，此合金(jin)會產生很(hen)淺的點蝕(shi)，見表2-4-67。

   ②. 淡水

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金耐淡水腐蝕，包括腐蝕性最強的含游離的CO₂、鐵的化合物和氯化物、自然水以及含雜質的各種工業冷卻水，其腐蝕速度通常低于0.0025mm/a.

   ③. 海(hai)水 

    表(biao)2-4-68給出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)各種海(hai)水(shui)中的(de)耐蝕(shi)性。此合金(jin)在(zai)高速(su)海(hai)水(shui)中耐蝕(shi)，在(zai)靜止和低速(su)海(hai)水(shui)中或有(you)污染的(de)海(hai)水(shui)條件下會(hui)產生(sheng)一定的(de)腐蝕(shi)。

   ④. 硫酸

    在硫酸中，此合金的耐蝕性大體相當于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2，但使用溫度稍低。圖2-4-45和圖2-4-46以及表2-4-69給出了此合金在通氣純硫酸中的腐蝕試驗結果。在不通氣的純硫酸中，基于大量的實驗室和工廠設備運行經驗的統計規律，0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在50℃以下的所有濃度的酸中的腐蝕速率小于0.15mm/a,具有可靠的耐蝕性；在沸騰溫度，濃度小于40%的硫酸中的腐蝕速率為0.5mm/a,屬于耐蝕范圍；在60%和80%的H₂SO₄中，只能用于65℃以下。在65℃充空氣的硫酸中，當濃度小于20%時，隨濃度的增加對合金的耐蝕性無明顯影響，在40%以上的硫酸中，隨濃度的提高合金的腐蝕加劇，見表2-4-70。

    硫酸在實際應用中，常含有各種雜質，除氯化物雜質外，所含的HNO₃、Fe₂(SO4)₃、CuSO₄、硝酸鹽、過硫酸鹽、高錳酸鹽等均可促進合金鈍化從而減少腐蝕，在此種環境中合金的使用溫度較在純H₂SO₄中可相應提高，見表2-4-71。而氯化物雜質，因其形成HCl將急劇加速合金的腐蝕。

  ⑤. 磷酸

    在試劑級磷酸中，此合金在低于85%的H₃PO₄中，直到沸騰溫度都是耐蝕的，見圖2-4-47和表2-4-72。表2-4-73為此合金在濕法磷酸工廠中的現場試驗數據，在含F-和其他雜質的料漿中0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti亦具有較好的耐蝕性，但不如前述高鉻的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金。

   ⑥. 鹽酸 

   表2-4-74列出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)不同濃度鹽酸(suan)中的(de)(de)(de)實驗室結果。此合金僅在(zai)室溫的(de)(de)(de)稀酸(suan)溶液中可以使用(yong)(yong)。實驗表明，充氣加速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)，例如在(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽和的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)率（72h)僅為0.006mm/a,而在(zai)用(yong)(yong)空氣飽和的(de)(de)(de)酸(suan)中卻為0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅速(su)下(xia)降。

   ⑦. 氫氟酸(suan)和(he)氟硅酸(suan)

  此合金(jin)在(zai)(zai)氫氟(fu)酸(suan)中(zhong)(zhong)耐蝕性(xing)不佳，僅在(zai)(zai)少數條件下具有中(zhong)(zhong)等耐蝕性(xing)，一般(ban)不推(tui)薦在(zai)(zai)純氫氟(fu)酸(suan)中(zhong)(zhong)使用(yong)。氟(fu)硅酸(suan)的腐蝕性(xing)較氫氟(fu)酸(suan)輕，在(zai)(zai)含有雜(za)質的氟(fu)硅酸(suan)中(zhong)(zhong)，此合金(jin)耐蝕性(xing)良好(hao)，可(ke)以用(yong)到(dao)60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)(zai)氫氟(fu)酸(suan)、氟(fu)硅酸(suan)及含氫氟(fu)酸(suan)介質中(zhong)(zhong)的耐蝕性(xing)見表(biao)2-4-75。

   ⑧. 亞硫酸(suan)

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti耐濕SO₂和亞硫酸溶液的腐蝕，適用范圍很廣，尤其是在含有H₂SO₄的亞硫酸溶液中，此合金的耐蝕性優于含有相同鉻、鉬而不含銅的合金。在亞硫酸和含亞硫酸的介質中的腐蝕數據見表2-4-76。

   ⑨. 硝(xiao)酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在(zai)(zai)沸騰(teng)溫度的(de)(de)(de)所有濃度的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)（包括66%HNO3)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。在(zai)(zai)稀硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)可以使用(yong)到(dao)沸點以上的(de)(de)(de)溫度，在(zai)(zai)室溫發煙硝(xiao)酸(suan)和(he)70℃加緩蝕(shi)劑的(de)(de)(de)發煙硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，也呈現出(chu)較(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性。此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)性能見(jian)(jian)表(biao)2-4-77和(he)表(biao)2-4-78及圖2-4-48。鑒(jian)于(yu)通常(chang)的(de)(de)(de)18-8C-Ni不(bu)銹鋼(gang)(gang)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)性能，在(zai)(zai)純HNO3中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)采用(yong)此(ci)合(he)金(jin)。在(zai)(zai)含(han)有各種雜質和(he)添加物的(de)(de)(de)HNO3中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，優于(yu)Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)，常(chang)被采用(yong)，見(jian)(jian)表(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機酸(suan)和(he)化(hua)合(he)物

   在(zai)有機酸和(he)化合(he)物中，此(ci)合(he)金表現出高度的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性，可(ke)以(yi)在(zai)很寬的(de)溫(wen)度范圍內應用。在(zai)沸(fei)騰溫(wen)度時(shi)，除(chu)在(zai)10%草酸中外，在(zai)大多數(shu)10%的(de)有機酸中均(jun)耐(nai)(nai)蝕(shi)，在(zai)有機加工(gong)的(de)過程中也呈現出優良的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性，工(gong)廠(chang)試(shi)驗(yan)結果(guo)見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐(fu)蝕

   在1150~1204℃固溶處(chu)(chu)理(li)條件下對晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)不敏(min)(min)(min)感，當(dang)中溫(wen)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1h時，如760℃,在晶界上將出(chu)現(xian)富鉻(ge)的(de)(de)M23C6沉(chen)淀，進而導致在沸騰65%HNO3中的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。然而在敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)前940℃穩定化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1小時，可(ke)防止(zhi)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)引(yin)起(qi)的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。圖(tu)2-4-49 指出(chu)了(le)原(yuan)始固溶退火狀態(tai)和(he)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)、時間(jian)的(de)(de)關系。顯然在65%HNO3的(de)(de)評價試(shi)驗中，940℃穩定化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)將延遲(chi)在敏(min)(min)(min)感溫(wen)度(du)產(chan)生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)所需的(de)(de)敏(min)(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)時間(jian)。研究表明，在此溫(wen)度(du)由于(yu)易(yi)形(xing)成TiC,可(ke)防止(zhi)產(chan)生大量的(de)(de)M23C6所引(yin)起(qi)的(de)(de)晶界鉻(ge)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)。同時，由于(yu)鉻(ge)的(de)(de)高溫(wen)下擴散也將減(jian)少晶界鉻(ge)的(de)(de)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)程(cheng)度(du)，因(yin)此防止(zhi)或減(jian)緩了(le)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)產(chan)生。為此目的(de)(de)，此合(he)金的(de)(de)工(gong)廠供(gong)貨狀態(tai)可(ke)為940℃穩定化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)狀態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表(biao)2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)氧化性(xing)酸(suan)性(xing)氯化物中(zhong)的耐(nai)點性(xing)能，顯(xian)然(ran)此(ci)合(he)金在(zai)此(ci)類介質中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)欠佳(jia)。

  4. 應力腐蝕

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在堿和MgCl₂中的耐應力腐蝕斷裂性能見表2-4-83。

三、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫(wen)力學(xue)性(xing)能(neng)件表 2-4-84。

四(si)、物流性能

  表(biao)2-4-85 為(wei)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理性能(neng)。

五、熱(re)冷加工及成型(xing)性(xing)能(neng)

  此合金的(de)(de)熱成(cheng)(cheng)型(xing)溫度為(wei)927~1065℃,不宜(yi)在晶間腐蝕(shi)敏感(gan)溫度（650℃)下進行成(cheng)(cheng)型(xing)操(cao)作，如果在高于(yu)1065℃成(cheng)(cheng)型(xing)，最終成(cheng)(cheng)型(xing)應在870~980℃范圍內進行，以獲得良(liang)好的(de)(de)耐(nai)晶間腐蝕(shi)性能。此合金亦適于(yu)冷加工成(cheng)(cheng)型(xing)，其性能類似Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)。

六、熱處理工藝

  此合金適宜的最終熱處理(li)是940℃穩定化處理(li)。中間退火溫(wen)度(du)以高于1050℃固溶軟(ruan)化退火溫(wen)度(du)為宜。

七、焊接(jie)性能

  可以采(cai)(cai)用(yong)通常的焊接(jie)方法焊接(jie)，推(tui)薦采(cai)(cai)用(yong)鎳基焊絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用

  由于此合金的(de)耐蝕(shi)適應性(xing)廣(guang)泛，因(yin)此在化學加工工業、熱(re)海水(shui)和水(shui)冶廠得(de)到廣(guang)泛應用(yong)(yong)。主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于處理(li)熱(re)硫酸、含氯化物溶液、亞硫酸等環境的(de)熱(re)交(jiao)換器、管道、閥門、泵等。在造紙工業的(de)木漿浸取器及深源氣井領域中(zhong)亦得(de)到廣(guang)泛的(de)應用(yong)(yong)。