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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合(he)金是一種可時效(xiao)強化的(de)(de)鐵鎳基耐(nai)蝕合金，由(you)于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復(fu)合作用(yong)效(xiao)果，致使(shi)此(ci)(ci)合金具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)還原性(xing)(xing)化學介質的(de)(de)腐蝕能(neng)力，以及(ji)良好(hao)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕和耐(nai)縫隙腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。此(ci)(ci)合金的(de)(de)鎳含量足以保證其耐(nai)氯離子引起的(de)(de)應力腐蝕。它(ta)主要(yao)應用(yong)于既要(yao)求(qiu)高強度又要(yao)求(qiu)具有足夠耐(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)領域，如酸性(xing)(xing)油氣(qi)開采(cai)使(shi)用(yong)的(de)(de)井下和地(di)面裝(zhuang)置和設備。

一、化學成分(fen)和組織(zhi)特點

 Incoloy 925合(he)金的(de)化學成(cheng)分見表12-130。

 Incoloy 925合金在(zai)固溶狀(zhuang)態下，為奧氏(shi)體組織，由(you)于此(ci)合金加入了(le) Ti和(he)Al，因此(ci)在(zai)恰當的(de)溫度下進(jin)行時效處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的(de)析出(chu)可使合金的(de)強度和(he)硬度 顯(xian)著提高，達到(dao)提高強度的(de)目(mu)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)的(de)析出(chu)不僅使合(he)金(jin)的(de)強(qiang)度提高(gao)，也將使合(he)金(jin)脆化(hua)即沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)性(xing)能變壞(huai)，由所測 定(ding)的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)功可知，W相(xiang)沉淀并未嚴(yan)重引(yin)起韌性(xing)變壞(huai)，即使進行10小(xiao)時(shi)時(shi)效(xiao)(xiao)925合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)功仍在(zai)100J以上；使沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌性(xing)變壞(huai)的(de)沉淀相(xiang)為σ相(xiang)，于(yu)830℃ 時(shi)效(xiao)(xiao)5小(xiao)時(shi),合(he)金(jin)的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)功已＜60J,隨時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間增長，合(he)金(jin)的(de)韌性(xing)繼續惡化(hua)（圖(tu) 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合金固溶和固溶+時效態室溫力學性(xing)能見表12-131，高(gao)溫力學性(xing)能如圖12-69所(suo)示。

  Incoloy 925合(he)金旋轉(zhuan)梁疲勞試驗結果如圖(tu)12-70所示，雙時(shi)效925合(he)金的平均軸向應力與循環次數關系如圖(tu)12-71所示。

三(san)、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)金(jin)在具有代表性的(de)酸性氣井(jing)環(huan)境中的(de)耐蝕性分別見(jian) 圖(tu)12-72 和(he)(he)表12-132 ~ 表12-134。破(po)(po)裂(lie)(lie)溫度試驗結果(guo)指出，925合(he)金(jin)模擬酸性氣井(jing)環(huan)境中的(de)破(po)(po)裂(lie)(lie)溫度高于(yu)冷加工(gong)態(tai)的(de)825合(he)金(jin)，但低(di)于(yu)725合(he)金(jin)和(he)(he)冷加工(gong)態(tai)的(de)G-3合(he)金(jin)和(he)(he)C-276合(he)金(jin)（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)12-132為(wei)925合(he)(he)(he)(he)金在NACE溶液中(zhong)C形環試(shi)(shi)樣的試(shi)(shi)驗結(jie)果(guo)，為(wei)了比較列入了在此環境中(zhong)常用的耐(nai)蝕合(he)(he)(he)(he)金，包括625、718、725、825、G-3和C-276。試(shi)(shi)樣結(jie)果(guo)表(biao)明，925合(he)(he)(he)(he)金的耐(nai)硫化物(wu)應(ying)力腐(fu)蝕（氫脆）性能(neng)(neng)優于冷加工態625合(he)(he)(he)(he)金 和G-3合(he)(he)(he)(he)金，與(yu)718、725、825和C-276合(he)(he)(he)(he)金相(xiang)當。應(ying)力腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗指岀，925合(he)(he)(he)(he)金的耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕性能(neng)(neng)不及C-276和625合(he)(he)(he)(he)金，與(yu)G-3、825、718等(deng)合(he)(he)(he)(he)金相(xiang)當（表(biao) 12-133）。925合(he)(he)(he)(he)金在游(you)離硫環境中(zhong)的耐(nai)蝕性見表(biao)12-134。

  在一些酸性(xing)介質中(zhong)，925合(he)(he)金的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)見表12-135。顯然在70T的(de)1% HCl 和沸騰85%硫(liu)酸中(zhong)，合(he)(he)金的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每(mei)個(ge)含有40個(ge)縫隙的試(shi)樣經1000小時(shi)試(shi)驗， 未出(chu)現縫隙腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱加工(gong)、熱處理和焊接(jie)性能

   1. 冷熱加(jia)工

   925合(he)(he)金易于熱(re)加(jia)工(gong)，其熱(re)加(jia)工(gong)溫度范(fan)圍為(wei)870~1175℃，在(zai)1095℃以下的(de) 溫度，925合(he)(he)金的(de)熱(re)加(jia)工(gong)特點類似于825合(he)(he)金。為(wei)了獲(huo)得最大耐蝕性和(he)直接時效后的(de)最高強(qiang)度水平，其終(zhong)加(jia)工(gong)溫度以控制在(zai)870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行為與825合金(jin)類似，僅加工(gong)硬化(hua)速度稍許增加。

   2. 熱處理

   對于(yu)時效(xiao)硬化處理材料的固(gu)溶退火應(ying)在(zai)980~1040℃進行，保(bao)溫時間(jian)30分鐘至4小時不等(deng)，取決于(yu)產品(pin)(pin)的截(jie)(jie)面尺寸(cun)。對于(yu)截(jie)(jie)面尺寸(cun)≤25mm的產品(pin)(pin)應(ying)以(yi)相當或快于(yu)空冷(leng)的速度(du)冷(leng)卻；對于(yu)截(jie)(jie)面尺寸(cun)大于(yu)25mm的產品(pin)(pin)，需(xu)要(yao)水淬。

   時(shi)效硬化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐(lu)冷至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的時(shi)間為18小時(shi)，然后以空冷或(huo)快于空冷的冷卻速度冷卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可釆用(yong)(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)(han)接，不(bu)推薦(jian)使(shi)用(yong)(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)接材料宜(yi) 使(shi)用(yong)(yong)725NDUR。采用(yong)(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)(han)接材料，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)室(shi)溫(wen)沖擊性(xing)能見表12-136。焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)火(huo)，焊(han)(han)(han)(han)后退(tui)火(huo)+時效處理(li)的(de)韌性(xing)最(zui)好(hao)。焊(han)(han)(han)(han)件的(de)拉伸(shen)性(xing)能亦(yi)表明，焊(han)(han)(han)(han)前退(tui)火(huo)和焊(han)(han)(han)(han)后退(tui)火(huo)+時效處理(li)，焊(han)(han)(han)(han)件具(ju)有最(zui)好(hao)的(de)塑性(xing)和稍低(di)的(de)強度，一(yi)些數據如圖 12-73和 圖 12-74所示(shi)。

   4. 物理性能(neng)

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

五、 應(ying)用

  925合(he)金主要應(ying)用(yong)于既要求(qiu)具(ju)有(you)高(gao)強(qiang)度(du)又(you)要求(qiu)具(ju)有(you)良好(hao)耐(nai)(nai)蝕性(xing)的(de)(de)服役條(tiao)件(jian)(jian)(jian)(jian)。 因其良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)硫化物(wu)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(SSCC)和在酸性(xing)油(you)(you)氣(qi)井(jing)環境(jing)中的(de)(de)良好(hao)耐(nai)(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，它是酸性(xing)油(you)(you)氣(qi)開(kai)采(cai)的(de)(de)重(zhong)要耐(nai)(nai)蝕結構(gou)材料。如井(jing)下和地面的(de)(de)氣(qi)井(jing)部件(jian)(jian)(jian)(jian)包括管件(jian)(jian)(jian)(jian): 閥門、懸掛件(jian)(jian)(jian)(jian)、地面管接(jie)頭、工具(ju)聯接(jie)器和封隔裝置等。此合(he)金也(ye)適用(yong)于緊(jin)固(gu)件(jian)(jian)(jian)(jian)，艦船和泵用(yong)軸類以及高(gao)強(qiang)度(du)管線系統。