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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是(shi)一種既具有高(gao)耐蝕性又可時(shi)效(xiao)硬(ying)化(hua)到極高(gao)強度(du)的(de)(de)(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。此合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕性基(ji)本上與已(yi)廣泛使用(yong)的(de)(de)(de)Inconel 625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)一致，時(shi)效(xiao)硬(ying)化(hua)處(chu)理的(de)(de)(de)725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)強度(du)水平是(shi)625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)2倍，并且其塑(su)韌性仍保持較高(gao)的(de)(de)(de)水平。對于在(zai)腐蝕環境中應(ying)用(yong)，既要求具有優(you)異耐蝕性又要求具有高(gao)強和(he)高(gao)的(de)(de)(de)塑(su)韌性的(de)(de)(de)服役(yi)條件，一些(xie)大型(xing)部(bu)(bu)件或截面尺(chi)寸(cun)不均(jun)勻的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件不能釆(bian)用(yong)冷加工的(de)(de)(de)強化(hua)措施，這種時(shi)效(xiao)硬(ying)化(hua)型(xing)鐐基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)不失是(shi)一種最佳選擇(ze)。Inconel 725合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)已(yi)在(zai)酸性氣田(tian)開發中得到成(cheng)功應(ying)用(yong)。

一、化學(xue)成分特(te)點和(he)組(zu)織結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)的(de)化學成分見表 8-7。合(he)金(jin)的(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含(han)量與(yu)625合(he)金(jin)基(ji)本(ben)一致，這是此合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕特性(xing)與(yu)625合(he)金(jin)一致的(de)根本(ben)原(yuan)因，兩者的(de)差別在于(yu)725合(he)金(jin)中的(de)碳降到0.03%以下，并加(jia)入Ti和Al,前者減少了碳化物析(xi)出敏感(gan)性(xing)而提高耐(nai)晶間腐蝕能(neng)力(li)，后者賦予了合(he)金(jin)的(de)時效強化功(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 合金的(de)室溫(wen)(wen)力學(xue)性(xing)能見表(biao)8-106。時(shi)(shi)效(xiao)硬化(hua)(hua)棒材(cai)高溫(wen)(wen)瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)力學(xue)性(xing)能見圖 8-92。16~16.5mm棒材(cai)(固溶+時(shi)(shi)效(xiao)硬化(hua)(hua)處理)的(de)高溫(wen)(wen)瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)力學(xue)性(xing)能列(lie)于(yu)表(biao) 8-107。

三、耐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

   在酸(suan)溶液中，不(bu)同熱處理狀(zhuang)態的(de)(de)725合(he)金的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)列于表8-108，為了比較(jiao) 引入了文獻中的(de)(de)625和C-276合(he)金，顯然(ran)725合(he)金的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)可(ke)與退火態的(de)(de)625合(he)金和 C-276合(he)金媲美。

    表 8-109 為725合金在酸性介質中的耐蝕(shi)性隨試驗時(shi)間(jian)和介質溫度的變(bian)化而 發生的變(bian)化。

   2. 應(ying)力腐蝕

   在判(pan)定由硫(liu)化物引(yin)起(qi)的(de)應力腐蝕（氫脆）的(de)標(biao)準(zhun)試驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)腐蝕數據見表(biao)8-110。這(zhe)些數據指岀(chu)725合(he)(he)(he)金(jin)優于625合(he)(he)(he)金(jin)和718合(he)(he)(he)金(jin)。

   在(zai)模擬酸性(xing)井環境(jing)中，725合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)應力腐蝕行為見(jian)表8-111 和(he)圖8-93。725 合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐SCC性(xing)能優于冷加工的(de)(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(shi)性(xing)能和(he)腐(fu)蝕(shi)疲勞

    時效狀態的(de)(de)(de)725合(he)金的(de)(de)(de)耐縫隙腐蝕性能(neng)優(you)于退火態的(de)(de)(de)625合(he)金（表8-112）, 在海水中的(de)(de)(de)疲勞性能(neng)與空氣(qi)中的(de)(de)(de)一(yi)致（圖8-94）。

四、熱處理、熱成型和(he)焊接性能

    1. 熱處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的強化是依賴于時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理 γ''相沉淀實現的，時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)前應使合(he)金固溶退火，然后(hou)再施以(yi)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理。

   固溶退火：1040℃ 固溶，AC（空冷）。

   時效處(chu)理(li)：對(dui)于酸性氣井應(ying)用, 推薦下(xia)述(shu)處(chu)理(li)工藝，730℃×8 h 、爐冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱(re)成型

  725合金的(de)(de)(de)適(shi)宜熱成型(xing)溫度(du)為 899~1121℃，因其強度(du)高，熱成型(xing)設(she)備(bei)應(ying)具(ju)有足夠的(de)(de)(de)變(bian)形力。為使部(bu)(bu)件具(ju)有均(jun)勻一致的(de)(de)(de)變(bian)形，在(zai)變(bian)形的(de)(de)(de)低溫區（890 ~950℃）應(ying)適(shi)度(du)減少壓縮量。為了避免混(hun)晶結構，應(ying)給予(yu)合金較均(jun)勻的(de)(de)(de)壓縮量，對于開口(kou)模(mo)熱作，最終的(de)(de)(de)壓縮量應(ying)大(da)于20%,對于閉口(kou)模(mo)熱作，最終變(bian)形量應(ying)大(da)于10% ,熱作后空(kong)冷。在(zai)熱作過程(cheng)中既要避免 過熱又要避免低于899℃的(de)(de)(de)冷點出(chu)現(xian)，一旦(dan)出(chu)現(xian)表面裂紋(wen)或其他缺陷(xian)要即(ji)時去(qu)除。建(jian)議將熱作工具(ju)和(he)模(mo)具(ju)預熱到260℃，對消除部(bu)(bu)件表面裂紋(wen)和(he)缺陷(xian)是有益的(de)(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的數據說明(ming)(ming)，焊后高(gao)溫退火再經雙時(shi)效處理可(ke)使其沖擊韌(ren)性明(ming)(ming)顯提高(gao)。

五(wu)、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理(li)性能分(fen)別見表8-116 ~表8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金集耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)與(yu)高(gao)強(qiang)度(du)于一身，它主要(yao)應用于耐(nai)蝕(shi)環境的(de)(de)(de)高(gao)強(qiang)度(du)部件，在(zai)酸性(xing)(xing)氣井(jing)的(de)(de)(de)環境中(zhong)它已用作懸掛件、偏心工作筒，拋光(guang)座圈和(he)地面接頭等，用以抵抗硫(liu)化氫、氯(lv)化物和(he)二氧化碳的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。因725合(he)金具有與(yu)625合(he)金相當的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)，它亦是在(zai)海(hai)水中(zhong)高(gao)強(qiang)度(du)緊(jin)固(gu)件的(de)(de)(de)優選材料，在(zai)海(hai)水中(zhong)提(ti)供了良好的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫隙(xi)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能。此(ci)外(wai)，此(ci)合(he)金特別適宜用做聚合(he)物的(de)(de)(de)擠壓模，在(zai)要(yao)求高(gao)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)強(qiang)腐蝕(shi)環境服役條件下，它亦提(ti)供了高(gao)強(qiang)度(du)和(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)雙重性(xing)(xing)能。