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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是一種既具(ju)有(you)高(gao)耐蝕性(xing)(xing)(xing)又(you)(you)可時(shi)效硬(ying)化(hua)到極高(gao)強(qiang)(qiang)度的Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕合(he)(he)金(jin)。此合(he)(he)金(jin)的耐蝕性(xing)(xing)(xing)基(ji)本上與已廣泛使(shi)用(yong)的Inconel 625合(he)(he)金(jin)一致，時(shi)效硬(ying)化(hua)處(chu)理的725合(he)(he)金(jin)的強(qiang)(qiang)度水平是625合(he)(he)金(jin)的2倍，并且(qie)其(qi)塑韌性(xing)(xing)(xing)仍保持較高(gao)的水平。對(dui)于在腐蝕環境中應(ying)用(yong)，既要(yao)求具(ju)有(you)優異耐蝕性(xing)(xing)(xing)又(you)(you)要(yao)求具(ju)有(you)高(gao)強(qiang)(qiang)和(he)高(gao)的塑韌性(xing)(xing)(xing)的服役條件(jian)(jian)，一些大型(xing)部件(jian)(jian)或截面(mian)尺寸不(bu)(bu)均勻的部件(jian)(jian)不(bu)(bu)能釆用(yong)冷加工的強(qiang)(qiang)化(hua)措施，這種時(shi)效硬(ying)化(hua)型(xing)鐐(liao)基(ji)耐蝕合(he)(he)金(jin)不(bu)(bu)失是一種最佳選擇。Inconel 725合(he)(he)金(jin)已在酸性(xing)(xing)(xing)氣田開發中得到成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)。

一、化(hua)學成分特點(dian)和組織(zhi)結(jie)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)耐蝕(shi)特性與(yu)625合(he)金(jin)(jin)一致的(de)(de)根(gen)本原因，兩者的(de)(de)差別(bie)在于725合(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)碳(tan)降到(dao)0.03%以下，并(bing)加(jia)入Ti和(he)Al,前者減少了碳(tan)化物析出敏感性而提高耐晶間腐蝕(shi)能力，后者賦予了合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)時效強化功能。

 （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(xing)能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的室(shi)溫(wen)(wen)力學性(xing)能(neng)見表8-106。時效(xiao)硬(ying)化棒(bang)材高(gao)溫(wen)(wen)瞬時力學性(xing)能(neng)見圖 8-92。16~16.5mm棒(bang)材(固溶+時效(xiao)硬(ying)化處理)的高(gao)溫(wen)(wen)瞬時力學性(xing)能(neng)列于表 8-107。

三、耐蝕(shi)性能

  1. 全(quan)面腐(fu)蝕

   在(zai)酸(suan)溶液中，不同熱(re)處(chu)理狀態的725合(he)(he)金(jin)(jin)的耐蝕性列于表8-108，為了(le)比較(jiao) 引入了(le)文獻中的625和C-276合(he)(he)金(jin)(jin)，顯然725合(he)(he)金(jin)(jin)的耐蝕性可與退火態的625合(he)(he)金(jin)(jin)和 C-276合(he)(he)金(jin)(jin)媲美。

    表 8-109 為725合金在(zai)酸性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)(de)耐蝕性(xing)隨(sui)試驗時間和介(jie)質(zhi)溫度的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)而 發(fa)生的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。

   2. 應力腐蝕

   在(zai)判定由(you)硫化(hua)物引起的應力腐(fu)蝕(shi)（氫脆）的標準試驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)金(jin)的腐(fu)蝕(shi)數據見(jian)表8-110。這些數據指岀725合(he)金(jin)優于625合(he)金(jin)和718合(he)金(jin)。

   在模擬酸性(xing)井環境(jing)中，725合(he)金(jin)的(de)應(ying)力腐蝕行(xing)為見表8-111 和圖8-93。725 合(he)金(jin)的(de)耐SCC性(xing)能優于(yu)冷加工的(de)625合(he)金(jin)、G-3合(he)金(jin)、925合(he)金(jin)、825合(he)金(jin)和718 合(he)金(jin)，近于(yu)C-276合(he)金(jin)。

 3. 耐縫(feng)隙腐蝕(shi)性能和腐蝕(shi)疲勞

    時效狀態(tai)的(de)(de)725合金的(de)(de)耐縫(feng)隙腐蝕性能優于退火態(tai)的(de)(de)625合金（表(biao)8-112）, 在海(hai)水中的(de)(de)疲勞性能與空(kong)氣(qi)中的(de)(de)一致（圖8-94）。

四、熱處理(li)、熱成型和焊接性(xing)能(neng)

    1. 熱(re)處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的強(qiang)化是(shi)依(yi)賴于(yu)時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li) γ''相沉(chen)淀實現的，時(shi)效(xiao)(xiao)前應使(shi)合(he)金固(gu)溶退(tui)火，然后再(zai)施以時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)。

   固溶退火：1040℃ 固溶，AC（空(kong)冷）。

   時(shi)效處(chu)理：對于酸性氣井應用(yong), 推薦(jian)下述處(chu)理工藝，730℃×8 h 、爐冷(leng) （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型

  725合金(jin)的(de)(de)適(shi)宜熱(re)(re)成型(xing)(xing)溫度(du)(du)為 899~1121℃，因其(qi)強度(du)(du)高，熱(re)(re)成型(xing)(xing)設備(bei)應(ying)具(ju)(ju)有(you)足夠的(de)(de)變(bian)形(xing)力。為使(shi)部(bu)件具(ju)(ju)有(you)均(jun)勻一致的(de)(de)變(bian)形(xing)，在變(bian)形(xing)的(de)(de)低(di)溫區（890 ~950℃）應(ying)適(shi)度(du)(du)減少壓縮(suo)量。為了避(bi)免混晶結(jie)構，應(ying)給予合金(jin)較均(jun)勻的(de)(de)壓縮(suo)量，對于(yu)(yu)開口(kou)模(mo)熱(re)(re)作(zuo)，最(zui)終的(de)(de)壓縮(suo)量應(ying)大(da)于(yu)(yu)20%,對于(yu)(yu)閉口(kou)模(mo)熱(re)(re)作(zuo)，最(zui)終變(bian)形(xing)量應(ying)大(da)于(yu)(yu)10% ,熱(re)(re)作(zuo)后空冷(leng)。在熱(re)(re)作(zuo)過程中既要(yao)避(bi)免 過熱(re)(re)又要(yao)避(bi)免低(di)于(yu)(yu)899℃的(de)(de)冷(leng)點出現，一旦出現表面(mian)裂(lie)(lie)紋(wen)或(huo)其(qi)他缺陷(xian)要(yao)即時去除。建議(yi)將(jiang)熱(re)(re)作(zuo)工具(ju)(ju)和(he)模(mo)具(ju)(ju)預(yu)熱(re)(re)到260℃，對消除部(bu)件表面(mian)裂(lie)(lie)紋(wen)和(he)缺陷(xian)是有(you)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(he) 表8-115的(de)數據說明，焊后高溫退火再(zai)經雙時效處理可使(shi)其沖擊韌性明顯提高。

五(wu)、物(wu)理(li)性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金(jin)物理性(xing)能(neng)分(fen)別見表(biao)(biao)8-116 ~表(biao)(biao)8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金(jin)集(ji)耐(nai)腐蝕性(xing)與高強(qiang)(qiang)(qiang)度于一身，它(ta)(ta)(ta)主要應用(yong)于耐(nai)蝕環(huan)境(jing)的高強(qiang)(qiang)(qiang)度部件(jian)(jian)，在(zai)酸性(xing)氣井(jing)的環(huan)境(jing)中(zhong)它(ta)(ta)(ta)已用(yong)作懸掛件(jian)(jian)、偏心工作筒，拋光(guang)座圈(quan)和地面接頭(tou)等，用(yong)以抵(di)抗(kang)硫(liu)化(hua)氫(qing)、氯化(hua)物(wu)和二氧(yang)化(hua)碳的腐蝕。因725合(he)(he)金(jin)具有與625合(he)(he)金(jin)相當的耐(nai)蝕性(xing)，它(ta)(ta)(ta)亦(yi)是在(zai)海水中(zhong)高強(qiang)(qiang)(qiang)度緊固件(jian)(jian)的優(you)選材料，在(zai)海水中(zhong)提供(gong)了良好的耐(nai)點蝕、耐(nai)縫隙腐蝕性(xing)能。此(ci)外(wai)，此(ci)合(he)(he)金(jin)特別適(shi)宜用(yong)做聚合(he)(he)物(wu)的擠壓模，在(zai)要求高強(qiang)(qiang)(qiang)度的強(qiang)(qiang)(qiang)腐蝕環(huan)境(jing)服役條件(jian)(jian)下，它(ta)(ta)(ta)亦(yi)提供(gong)了高強(qiang)(qiang)(qiang)度和耐(nai)蝕性(xing)的雙(shuang)重(zhong)性(xing)能。