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GH 3625（Inconel 625）

 0Cr22Ni60Mo9Nb4  (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti (Inconel 625 plus) 合金既具有良好的耐蝕性、抗氧化性和高強度，又具有良好的成型性和韌性。625與625plus的區別在于后者在化學成分上稍稍降低了鉻、鉬、鈮量，且入了鈦并降碳到超低碳水平。625合金系固溶后借冷加工來提高其強度，而625 plus則靠固溶處理后再經一次或二次時效處理來提高其強度。兩種合金均適于既要求高耐蝕性又要求高強度相匹配的使用條件下。

一(yi)、化(hua)學成(cheng)分(fen)和組織特(te)點

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti  (Inconel 625plus)兩種合金的化學成分見表，此二合金固溶態均具有純奧氏體組織。由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金中碳量較高，并含有鈮，故合金中會有MC、M₆C和M₂₃C₆ 型碳化物存在且數量又較00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti為多。在中溫時效態兩種合金均有金屬間相析出，它們的數量、成分和結構受化學成分和受熱條件的影響。0Cr22Ni60Mo9Nb4 時效態會有γ”相和8相沉淀，而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金固溶處理再經時效會有 γ"-[Ni3 (Nb、Ti、Al)]型金屬間相沉淀，從而可使此合金獲得最高強度。

二、 耐腐蝕性能

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)大氣、天(tian)然水(shui)、海水(shui)、中(zhong)性鹽和堿等弱介質中(zhong)，基(ji)本上是無明顯腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)。在(zai)更苛刻的(de)介質中(zhong)，由于(yu)鉻的(de)存在(zai)能耐氧化性酸(suan)，并抗高(gao)溫氧化；由于(yu)是鎳基(ji)且鉬含量高(gao)，因此(ci)又耐還(huan)原性酸(suan)介質。對于(yu)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，高(gao)鉻、鉬量使(shi)此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐點蝕(shi)(shi)和縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，高(gao)鎳、鉻量使(shi)此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)；高(gao)鈮（鈦）量使(shi)此(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)不(bu)易產生晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。

 1. 耐全面(mian)腐蝕性

  ①. 在硝酸中(zhong) 在65%HNO3中(zhong)和沸騰溫度下，此合金固溶(rong)態腐(fu)蝕率(lv)≤0.75mm/a.

  ②. 在硫酸中 表中指出，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金在H₂SO₄中的耐蝕性。在酸洗用酸溶液中（28%H₂SO₄，5.9%HF，50~79℃)進行試驗，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕速率為1.225mm/a。0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在沸騰的H₂SO₄中是不耐蝕的。

  ③. 在磷酸中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在濃度≤50%的H₃PO₄中具有非常優良的耐蝕性。當濃度高于50%后，隨H₃PO₄濃度的增加0Cr22Ni60Mo9Nb4的腐蝕速率急劇升高。因此，此合金僅適用于濃度≤50%的H₃PO₄。

  ④. 在氫氟(fu)酸中用螢石與硫酸反應制(zhi)取氫氟(fu)酸的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)器(qi)，它(ta)的(de)(de)襯里一般用0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)制(zhi)造。與此(ci)(ci)同時，蒸(zheng)發(fa)器(qi)之間的(de)(de)管線、配件等也(ye)是采(cai)用此(ci)(ci)合金(jin)。在HF氣提塔頂部掛(gua)片結(jie)果表明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的(de)(de)全面腐(fu)蝕速率僅(jin)為0.075m/a。

  ⑤. 在含(han)磷酸的一些介質中試驗指出(chu)，在55%H3PO4+0.8%HF 溶(rong)液中，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的腐(fu)蝕速率為0.412mm/a。

  ⑥. 在堿中在實驗(yan)室內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的年腐蝕速(su)率為(wei)0.0125mm/a。經500小(xiao)時試(shi)驗(yan)，未(wei)見(jian)有應力腐蝕產生(sheng)。

  ⑦. 在(zai)鹽酸中由于(yu)此合金(jin)鉬含量(liang)高，在(zai)室溫鹽酸中有一定的耐蝕(shi)(shi)性。但溫度升高，耐蝕(shi)(shi)性下降。

 2. 耐局部腐蝕性

  ①. 耐晶間腐蝕(shi)性(xing)

  由(you)于(yu)其(qi)鈮含量高，0Cr22Ni60o9Nb4 合金(jin)具(ju)有非常好的(de)耐敏化(hua)態(tai)晶(jing)間腐蝕的(de)性(xing)能。正是由(you)于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的(de)此種性(xing)能，因而敏化(hua)處理(li)或(huo)焊后(hou)，此合金(jin)不需再進行固溶處理(li)。

  根據00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 和 0Cr22Ni60Mo9Nb4 在硫酸鐵＋50%H₂SO₄沸騰溶液中的晶間腐蝕試驗結果。從這些結果可看出，雖然由于00Cr22Ni60Mo9Nb3Ti雙時效態晶界有大量析出相，在此介質中的耐晶間腐蝕性要低于冷軋態的0Cr20Ni60Mo9Nb4,但卻優于0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti (Inconel 718)。

  根(gen)據在ASTM G28A溶液中，經120銷售試驗(yan)得(de)出(chu)的(de)T-T-S(時間－溫度－敏(min)（化(hua)(hua)(hua)）曲(qu)線(xian)。顯然(ran)，軟化(hua)(hua)(hua)退火(huo)處理(li)再(zai)經敏(min)化(hua)(hua)(hua)較(jiao)固(gu)溶處理(li)再(zai)敏(min)化(hua)(hua)(hua)的(de)00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合(he)金(jin)晶間腐蝕敏(min)感性(xing)要低得(de)多(duo)，這與軟化(hua)(hua)(hua)退火(huo)態經敏(min)化(hua)(hua)(hua)后合(he)金(jin)中大量NbC先于鉻碳化(hua)(hua)(hua)物優(you)先析出(chu)，防止晶界貧鉻區的(de)形成有關。

 ②. 耐點(dian)蝕(shi)性 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)等在兩 種酸介質中的耐點(dian)蝕性，可(ke)以看(kan)出0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在試驗條件下均(jun)有(you)優良的耐點(dian)蝕性，而0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金(jin)則耐點(dian)蝕性不良。

 ③. 縫(feng)隙腐蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合金(jin)的(de)縫(feng)隙腐蝕試(shi)驗(yan)結果。顯(xian)然(ran)，在所試(shi)驗(yan)的(de)條件下，625 和(he)625 plus 兩種合金(jin)的(de)耐縫(feng)隙腐蝕性能中625 plus稍優(you)，但(dan)二者均顯(xian)著優(you)于718合金(jin)。

 ④. 應力腐(fu)蝕 

  模擬實(shi)際使用(yong)環境(jing)對0Cr22Ni60Mo9Nb4等(deng)合(he)金(jin)進行了幾(ji)種(zhong)應(ying)力腐蝕試驗(yan)(yan)，結(jie)果(guo)見表。表系模擬深(shen)氣井條件，在高壓(ya)釜中(zhong)進行試驗(yan)(yan)所(suo)取得的結(jie)果(guo)，在此(ci)條件下，表明無(wu)論是(shi)C型樣(yang)還(huan)是(shi)U型樣(yang)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金(jin)的耐應(ying)力腐蝕性(xing)能都是(shi)最(zui)佳(jia)。

  表系在5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按(an)NACE TM-077)15%MgCb溶液沸騰溫度下進行試驗所(suo)取得(de)的結(jie)果(guo)。表的結(jie)果(guo)表明，試驗的合金耐應(ying)力腐蝕性能均(jun)良好(hao)，沒有斷裂產生。而表的結(jie)果(guo)表明，5%MgCl2沸騰條件下 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐應(ying)力腐出性能良好(hao)，且均(jun)優于(yu)718合金。

 ⑤. 腐蝕(shi)疲勞 

   圖系0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)在室溫(wen)海水中的腐蝕(shi)疲勞試驗(yan)結果，顯然(ran)，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)的腐蝕(shi)疲勞強度(du)要高于(yu)所試驗(yan)的 Hastel-loy C和 Incoloy 800 以(yi)及通用不(bu)銹鋼304和316。

三、力(li)學性能等其他(ta)性能

  1. 力學(xue)性(xing)能(neng)

   一般使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)度≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)適用(yong)于(yu)冷、熱加工并(bing)退(tui)火(huo)后使(shi)(shi)用(yong)；使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)度高(gao)(gao)于(yu)650℃時(shi)，則退(tui)火(huo)或固溶態(tai)(tai)均可應用(yong)。對于(yu)有高(gao)(gao)溫(wen)蠕變或持(chi)久要(yao)(yao)求(qiu)時(shi)，建議在(zai)固溶態(tai)(tai)使(shi)(shi)用(yong)；而細(xi)晶粒合(he)金(jin)則在(zai)≤ 816℃ 使(shi)(shi)用(yong)以及(ji)在(zai)對疲勞強(qiang)(qiang)度、硬度和瞬(shun)時(shi)強(qiang)(qiang)度又要(yao)(yao)去的條件下使(shi)(shi)用(yong)。

  表(biao)系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)力學性(xing)能(neng)。從表(biao)結(jie)果可(ke)知，此合(he)(he)金(jin)(jin)經(jing)(jing)732℃單(dan)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)后(hou)屈服強(qiang)度(du)(du)較低(di)（690~793MPa),而經(jing)(jing)雙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)后(hou)，可(ke)獲得(de)高(gao)(gao)(gao)達(da)827~956MPa的(de)屈服強(qiang)度(du)(du)且仍(reng)具有(you)較高(gao)(gao)(gao)塑性(xing)，雙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)，若將第一次(ci)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度(du)(du)從718℃提(ti)高(gao)(gao)(gao)到746℃,則合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)硬度(du)(du)也會(hui)有(you)所提(ti)高(gao)(gao)(gao)。表(biao)3-5-109的(de)結(jie)果表(biao)明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)經(jing)(jing)固溶處(chu)理再經(jing)(jing)746℃x8h爐冷＋621℃ × 8小時(shi)(shi)(shi)空冷雙時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理并(bing)在316℃保持1000小時(shi)(shi)(shi)后(hou)測(ce)定其性(xing)能(neng)，對此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)抗(kang)張性(xing)能(neng)并(bing)無(wu)明(ming)顯(xian)影響(xiang)；表(biao)的(de)結(jie)果系經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)和經(jing)(jing)冷加工(gong)變形量25%的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)(jin)在232℃時(shi)(shi)(shi)的(de)抗(kang)拉性(xing)能(neng)，可(ke)以(yi)看出，與室溫(wen)性(xing)能(neng)相(xiang)比，經(jing)(jing)冷加工(gong)變形提(ti)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)(jin)其強(qiang)度(du)(du)降低(di)明(ming)顯(xian)，而經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理提(ti)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)強(qiang)度(du)(du)則降低(di)較少，表(biao)系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)力學性(xing)能(neng)。

  2. 物理性能

  表列(lie)出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的物理性能 

  3.  焊接性能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金焊接性能良好(hao)。可采用(yong)通用(yong)的(de)焊接方法，例如(ru) GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和(he)SAW以(yi)及SMAW(MMA)等，而(er)不會遇到特殊困難。

  4. 冷熱(re)加工及成(cheng)型性能

  由(you)于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)較高的(de)高溫變(bian)形抗力，因此需要較高的(de)加(jia)熱溫度，一般約(yue)為(wei)1170℃。大量變(bian)形以在(zai)(zai)1170~1010℃為(wei)宜；微(wei)量變(bian)形可在(zai)(zai)930℃以上進(jin)(jin)(jin)行。此合(he)金(jin)的(de)冷(leng)加(jia)工和冷(leng)成(cheng)型性(xing)亦佳；與其他(ta)高鎳、鉻、鉬合(he)金(jin)性(xing)能相近。圖系(xi)合(he)金(jin)冷(leng)變(bian)形量與硬度的(de)關系(xi)并(bing)與其他(ta)材料進(jin)(jin)(jin)行比較的(de)結果。由(you)圖可知(zhi)，由(you)于0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)冷(leng)作硬化傾向較大，故進(jin)(jin)(jin)行冷(leng)加(jia)工和冷(leng)成(cheng)型時要及時進(jin)(jin)(jin)行中間軟化退火處理(li)。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)用于(yu)(yu)高溫高強度用途(tu)，系在(zai)約(yue)1120℃進行固(gu)溶處理(li)（合(he)金(jin)中(zhong)含碳量(liang)～0.05%).用于(yu)(yu)耐濕態腐(fu)蝕用途(tu)（低碳量(liang)～0.03%)多(duo)采用軟化(hua)退(tui)火(huo)處理(li)，溫度為950~1050℃(以(yi)～980℃為宜）；為了防止(zhi)焊后的(de)晶間腐(fu)蝕傾向(xiang)，也可在(zai)900~1100℃進行穩定化(hua)處理(li)，由于(yu)(yu)NbC的(de)優先形成可避免(mian)鉻碳化(hua)物形成所導致的(de)晶界鉻貧(pin)化(hua)。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金的(de)大截面棒材可在(zai)1025~1052℃加(jia)熱(re)，保溫(wen)2~4小(xiao)時(shi)(shi)(shi)后快冷(leng)，此時(shi)(shi)(shi)可獲得(de)充分再結晶，同時(shi)(shi)(shi)仍有穩定的(de)高(gao)鈦、鈮的(de)碳化物沉(chen)淀存在(zai)。為了使(shi)此合(he)金獲得(de)最高(gao)強度，固溶處理(li)后可再進行雙(shuang)時(shi)(shi)(shi)效，第一次在(zai)718~746℃時(shi)(shi)(shi)效8小(xiao)時(shi)(shi)(shi)，隨后以(yi)50℃/小(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)速度冷(leng)卻(que)到621℃,再進行保溫(wen)8小(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)第二(er)次時(shi)(shi)(shi)效，隨后空冷(leng)。控制適宜的(de)時(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)間，會(hui)由于高(gao)鉻、鉬碳化物的(de)減(jian)少獲得(de)良好(hao)的(de)耐點蝕、耐縫隙腐蝕和耐應力腐蝕性能。

四、應用

 由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 兩種合金既具有高耐蝕性又具良好的熱強性，因此既可做耐蝕合金又可做熱強合金使用。通常在耐蝕用途中，0Cr22Ni60Mo9Nb4主要用以耐HNO3、HNO₃+H₂SO₄、HNO₃+HF的混酸以及含H₂SO₄和F-、Cl-的濕法磷酸以及耐海水腐蝕等；而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 合金除在酸介質中和海水中耐蝕性與 0Cr22Ni60Mo9Nb4 相近外，即使在時效態也有優良的耐氯化物和硫化物應力腐蝕的性能以及耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能。兩種合金均可用做耐蝕、高強度材料，制造塔、槽、容器、管線以及反應器、換熱器閥件等。