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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合(he)金是一種可時效強化的鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)合金，由于Cr、Mo、Cu的復合作用(yong)(yong)效果(guo)，致使此合金具(ju)有優良(liang)的耐還原(yuan)性(xing)化學(xue)介(jie)質的腐(fu)蝕(shi)能(neng)力(li)，以及良(liang)好的耐點蝕(shi)和耐縫隙腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。此合金的鎳(nie)含量足以保證其耐氯離子引起的應力(li)腐(fu)蝕(shi)。它主要(yao)(yao)應用(yong)(yong)于既要(yao)(yao)求(qiu)高強度(du)又要(yao)(yao)求(qiu)具(ju)有足夠耐蝕(shi)性(xing)的領域，如酸(suan)性(xing)油氣開采使用(yong)(yong)的井下和地(di)面(mian)裝置和設備(bei)。

一、化(hua)學成分(fen)和組(zu)織特點(dian)

 Incoloy 925合金的化學成分見表12-130。

 Incoloy 925合(he)金(jin)在固溶狀態(tai)下(xia)(xia)，為奧氏體組織，由于此合(he)金(jin)加入了 Ti和(he)Al，因此在恰當的(de)溫度下(xia)(xia)進(jin)行時效(xiao)處(chu)理，故(gu)γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)析(xi)出可使合(he)金(jin)的(de)強(qiang)度和(he)硬(ying)度 顯著提高，達(da)到提高強(qiang)度的(de)目的(de)。

  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(xiang)(xiang)的(de)析出不僅使(shi)合(he)(he)金(jin)的(de)強度提高，也將(jiang)使(shi)合(he)(he)金(jin)脆化(hua)即沖擊(ji)(ji)性能變(bian)壞，由所測 定的(de)沖擊(ji)(ji)吸收功(gong)可知，W相(xiang)(xiang)沉(chen)淀(dian)并(bing)未嚴重引起韌性變(bian)壞，即使(shi)進行10小時時效(xiao)925合(he)(he)金(jin)的(de)沖擊(ji)(ji)吸收功(gong)仍在100J以(yi)上(shang)；使(shi)沖擊(ji)(ji)韌性變(bian)壞的(de)沉(chen)淀(dian)相(xiang)(xiang)為(wei)σ相(xiang)(xiang)，于830℃ 時效(xiao)5小時,合(he)(he)金(jin)的(de)沖擊(ji)(ji)吸收功(gong)已＜60J,隨時效(xiao)時間增長，合(he)(he)金(jin)的(de)韌性繼(ji)續惡化(hua)（圖 12-68）

二、 力(li)學性能

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

  Incoloy 925合金旋轉梁(liang)疲勞試驗(yan)結果如(ru)圖12-70所示，雙時效925合金的平均軸向應力與循環(huan)次數關(guan)系如(ru)圖12-71所示。

三、耐蝕(shi)性

 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)金在具(ju)有代表(biao)性(xing)的酸性(xing)氣井環境中的耐蝕(shi)性(xing)分別見 圖(tu)12-72 和表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破裂溫度試(shi)驗結果指出(chu)，925合(he)(he)金模擬酸性(xing)氣井環境中的破裂溫度高于(yu)冷加工態的825合(he)(he)金，但低于(yu)725合(he)(he)金和冷加工態的G-3合(he)(he)金和C-276合(he)(he)金（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)(biao)12-132為925合(he)(he)(he)金(jin)在NACE溶(rong)液中C形環(huan)試樣的(de)(de)試驗(yan)結果，為了比(bi)較(jiao)列入了在此(ci)環(huan)境中常(chang)用(yong)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)(he)金(jin)，包括625、718、725、825、G-3和C-276。試樣結果表(biao)(biao)明(ming)，925合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)硫(liu)化物應力(li)腐蝕(shi)（氫脆）性(xing)(xing)能優于冷(leng)加工(gong)態625合(he)(he)(he)金(jin) 和G-3合(he)(he)(he)金(jin)，與(yu)718、725、825和C-276合(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)(xiang)當(dang)。應力(li)腐蝕(shi)試驗(yan)指岀(chu)，925合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)應力(li)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能不(bu)及C-276和625合(he)(he)(he)金(jin)，與(yu)G-3、825、718等合(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)(xiang)當(dang)（表(biao)(biao) 12-133）。925合(he)(he)(he)金(jin)在游(you)離硫(liu)環(huan)境中的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)見表(biao)(biao)12-134。

  在(zai)一些酸性介質(zhi)中，925合金的(de)耐蝕性見表12-135。顯然(ran)在(zai)70T的(de)1% HCl 和(he)沸騰(teng)85%硫酸中，合金的(de)耐蝕性不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液(ye)中，對每個含(han)有40個縫(feng)隙(xi)的試樣(yang)經1000小時試驗， 未出現縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)，腐(fu)蝕(shi)速度(du)＜0.03mm/a。

四、冷熱加工、熱處(chu)理和焊(han)接(jie)性能

   1. 冷熱加工

   925合(he)金(jin)易(yi)于熱(re)加工，其熱(re)加工溫(wen)度范圍(wei)為870~1175℃，在(zai)1095℃以(yi)下的(de) 溫(wen)度，925合(he)金(jin)的(de)熱(re)加工特點類(lei)似(si)于825合(he)金(jin)。為了獲得最(zui)大耐蝕性(xing)和(he)直接時效后(hou)的(de)最(zui)高強度水平，其終加工溫(wen)度以(yi)控制在(zai)870 ~980℃為宜。

   冷成(cheng)型行為(wei)與825合(he)金類似，僅加工硬化速度稍許增加。

   2. 熱處(chu)理(li)

   對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)時(shi)(shi)效硬化處理材料的(de)固溶退火應在980~1040℃進行，保溫時(shi)(shi)間30分鐘(zhong)至4小時(shi)(shi)不(bu)等，取決于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)產品的(de)截(jie)面(mian)尺寸。對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)截(jie)面(mian)尺寸≤25mm的(de)產品應以(yi)相當或快于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)空冷(leng)的(de)速度冷(leng)卻；對于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)截(jie)面(mian)尺寸大于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)25mm的(de)產品，需要水淬。

   時效硬(ying)化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小(xiao)(xiao)時爐冷(leng)至621℃,在(zai)621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的時間為18小(xiao)(xiao)時，然后以(yi)空(kong)(kong)冷(leng)或(huo)快于空(kong)(kong)冷(leng)的冷(leng)卻速(su)度冷(leng)卻。

   3. 焊(han)接

    Incoloy 925合金可釆用(yong)(yong)GTAW、GMAW進(jin)行(xing)焊(han)接，不推(tui)薦使(shi)用(yong)(yong)埋弧焊(han)。焊(han)接材料宜(yi) 使(shi)用(yong)(yong)725NDUR。采(cai)用(yong)(yong)725NDUR焊(han)接材料，焊(han)縫的(de)室溫沖(chong)擊性能見表(biao)12-136。焊(han)前退火，焊(han)后(hou)(hou)退火+時效(xiao)處理(li)的(de)韌性最好。焊(han)件的(de)拉(la)伸性能亦表(biao)明，焊(han)前退火和焊(han)后(hou)(hou)退火+時效(xiao)處理(li)，焊(han)件具有最好的(de)塑性和稍(shao)低的(de)強度，一些數據如圖(tu) 12-73和 圖(tu) 12-74所(suo)示。

   4. 物理性(xing)能

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

五、 應用

  925合金主要(yao)(yao)應(ying)用(yong)于既要(yao)(yao)求(qiu)具(ju)(ju)有高(gao)強(qiang)度又要(yao)(yao)求(qiu)具(ju)(ju)有良(liang)好耐(nai)蝕(shi)性(xing)的服役條件(jian)。 因其良(liang)好的耐(nai)硫(liu)化物應(ying)力腐蝕(shi)(SSCC)和在酸性(xing)油氣井(jing)(jing)環(huan)境中(zhong)的良(liang)好耐(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能，它是酸性(xing)油氣開采(cai)的重要(yao)(yao)耐(nai)蝕(shi)結(jie)構材料。如井(jing)(jing)下和地面(mian)的氣井(jing)(jing)部件(jian)包括(kuo)管件(jian): 閥門、懸掛件(jian)、地面(mian)管接頭、工具(ju)(ju)聯接器和封(feng)隔裝置等。此合金也適用(yong)于緊固件(jian)，艦(jian)船和泵(beng)用(yong)軸(zhou)類以及高(gao)強(qiang)度管線系統(tong)。