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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、化學成分和組織(zhi)特點

 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(er)、 耐腐蝕性能

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)金在大氣、天(tian)然水、海水、中性鹽和(he)堿等弱介質(zhi)中，基本上是(shi)無明顯腐蝕(shi)(shi)的。在更(geng)苛刻的介質(zhi)中，由于(yu)鉻(ge)的存(cun)在能耐氧化性酸，并(bing)抗高溫氧化；由于(yu)是(shi)鎳基且鉬含量高，因(yin)此(ci)又耐還原性酸介質(zhi)。對于(yu)局部(bu)腐蝕(shi)(shi)，高鉻(ge)、鉬量使此(ci)合(he)金耐點蝕(shi)(shi)和(he)縫隙腐蝕(shi)(shi)，高鎳、鉻(ge)量使此(ci)合(he)金耐應力腐蝕(shi)(shi)；高鈮(ni)（鈦(tai)）量使此(ci)合(he)金不(bu)易產(chan)生晶間腐蝕(shi)(shi)。

 1. 耐全(quan)面(mian)腐蝕性

  ①. 在(zai)硝酸中(zhong) 在(zai)65%HNO3中(zhong)和(he)沸騰溫度(du)下(xia)，此合金(jin)固溶態(tai)腐(fu)蝕率≤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(qing)氟酸(suan)中用螢石與硫酸(suan)反應制取氫(qing)氟酸(suan)的(de)蒸發(fa)器(qi)，它的(de)襯里一般用0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金制造。與此(ci)同時，蒸發(fa)器(qi)之間(jian)的(de)管線、配件等也是采(cai)用此(ci)合(he)金。在HF氣提(ti)塔頂部掛片結果表明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金的(de)全面腐蝕速率僅為0.075m/a。

  ⑤. 在含(han)磷酸(suan)的一(yi)些(xie)介質中試驗指出，在55%H3PO4+0.8%HF 溶(rong)液中，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐(fu)蝕速率為0.412mm/a。

  ⑥. 在堿中在實驗室內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的年腐蝕速(su)率為0.0125mm/a。經500小時試驗，未(wei)見有應力腐蝕產生(sheng)。

  ⑦. 在鹽(yan)酸中由(you)于此合金鉬含(han)量高，在室溫鹽(yan)酸中有一定的耐蝕(shi)(shi)性。但溫度升高，耐蝕(shi)(shi)性下(xia)降。

 2. 耐局部腐蝕性(xing)

  ①. 耐晶(jing)間腐蝕性

  由(you)于(yu)其鈮含量(liang)高，0Cr22Ni60o9Nb4 合(he)(he)金具有(you)非常(chang)好的(de)耐敏化(hua)態晶間腐蝕的(de)性能。正是(shi)由(you)于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)(he)金的(de)此種性能，因而敏化(hua)處(chu)理或焊后(hou)，此合(he)(he)金不需再進行固溶處(chu)理。

  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)。

  根據在ASTM G28A溶液中，經120銷(xiao)售試驗得(de)出的T-T-S(時間－溫度－敏(min)(min)（化(hua)(hua)(hua)(hua)）曲線。顯然，軟(ruan)化(hua)(hua)(hua)(hua)退(tui)火處理(li)再(zai)經敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)較固溶處理(li)再(zai)敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)的00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合(he)金晶間腐蝕(shi)敏(min)(min)感性要低(di)得(de)多，這與軟(ruan)化(hua)(hua)(hua)(hua)退(tui)火態經敏(min)(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)后合(he)金中大(da)量NbC先(xian)于鉻(ge)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)優先(xian)析出，防止晶界(jie)貧(pin)鉻(ge)區的形成有(you)關(guan)。

 ②. 耐(nai)點蝕性 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金等(deng)在兩 種酸介質中的(de)耐點蝕(shi)性，可(ke)以看(kan)出0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在試驗條件下(xia)均有優(you)良的(de)耐點蝕(shi)性，而(er)0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金則耐點蝕(shi)性不(bu)良。

 ③. 縫(feng)隙腐蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合金的(de)縫隙腐(fu)蝕試驗(yan)(yan)結果(guo)。顯然，在所試驗(yan)(yan)的(de)條件下，625 和625 plus 兩種(zhong)合金的(de)耐(nai)縫隙腐(fu)蝕性能中625 plus稍優，但二者均(jun)顯著優于718合金。

 ④. 應力腐(fu)蝕 

  模擬實際使用(yong)環境對0Cr22Ni60Mo9Nb4等(deng)合金(jin)進行了幾(ji)種應力腐蝕試驗(yan)，結果見表。表系模擬深氣井條(tiao)件，在高壓(ya)釜中進行試驗(yan)所取得(de)的(de)結果，在此條(tiao)件下，表明無論是C型(xing)樣(yang)還是U型(xing)樣(yang)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)的(de)耐應力腐蝕性(xing)能都是最(zui)佳。

  表(biao)(biao)(biao)系在5%NaCl+0.5%醋酸＋H2S (按NACE TM-077)15%MgCb溶液沸騰(teng)溫度(du)下(xia)進(jin)行試(shi)驗所取得(de)的結(jie)果(guo)(guo)。表(biao)(biao)(biao)的結(jie)果(guo)(guo)表(biao)(biao)(biao)明(ming)，試(shi)驗的合金耐應(ying)力(li)腐蝕性能(neng)均(jun)良(liang)好，沒有斷裂產生(sheng)。而表(biao)(biao)(biao)的結(jie)果(guo)(guo)表(biao)(biao)(biao)明(ming)，5%MgCl2沸騰(teng)條件下(xia) 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐應(ying)力(li)腐出性能(neng)良(liang)好，且均(jun)優于(yu)718合金。

 ⑤. 腐蝕疲勞 

   圖系(xi)0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)(jin)在室溫海水中的(de)腐蝕疲勞(lao)試驗(yan)結果，顯(xian)然(ran)，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)(jin)的(de)腐蝕疲勞(lao)強度要(yao)高于所試驗(yan)的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及(ji)通用不銹鋼(gang)304和316。

三、力學(xue)性能(neng)(neng)等(deng)其他(ta)性能(neng)(neng)

  1. 力(li)學性能(neng)

   一般使用(yong)(yong)溫度≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金適用(yong)(yong)于(yu)(yu)冷、熱加工并退火后使用(yong)(yong)；使用(yong)(yong)溫度高(gao)于(yu)(yu)650℃時(shi)，則退火或固溶態均(jun)可應(ying)用(yong)(yong)。對于(yu)(yu)有高(gao)溫蠕變或持久要求時(shi)，建(jian)議在固溶態使用(yong)(yong)；而細(xi)晶(jing)粒(li)合(he)金則在≤ 816℃ 使用(yong)(yong)以及(ji)在對疲勞強(qiang)度、硬度和瞬時(shi)強(qiang)度又要去的條件下使用(yong)(yong)。

  表(biao)(biao)系00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。從表(biao)(biao)結果(guo)可(ke)(ke)知(zhi)，此(ci)合(he)(he)金(jin)經(jing)(jing)732℃單時效(xiao)后屈(qu)服強度(du)較(jiao)低(di)（690~793MPa),而經(jing)(jing)雙(shuang)(shuang)時效(xiao)后，可(ke)(ke)獲(huo)得高(gao)達(da)827~956MPa的(de)屈(qu)服強度(du)且仍具有(you)(you)較(jiao)高(gao)塑性(xing)，雙(shuang)(shuang)時效(xiao)時，若將(jiang)第一次時效(xiao)溫度(du)從718℃提(ti)高(gao)到746℃,則(ze)合(he)(he)金(jin)的(de)硬(ying)度(du)也會有(you)(you)所提(ti)高(gao)。表(biao)(biao)3-5-109的(de)結果(guo)表(biao)(biao)明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)經(jing)(jing)固溶處(chu)(chu)理再經(jing)(jing)746℃x8h爐冷(leng)＋621℃ × 8小時空冷(leng)雙(shuang)(shuang)時效(xiao)處(chu)(chu)理并(bing)在316℃保持1000小時后測定其性(xing)能(neng)(neng)(neng)，對(dui)此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)抗(kang)張(zhang)性(xing)能(neng)(neng)(neng)并(bing)無明(ming)顯影響；表(biao)(biao)的(de)結果(guo)系經(jing)(jing)時效(xiao)處(chu)(chu)理的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)和經(jing)(jing)冷(leng)加工(gong)變形量(liang)25%的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)在232℃時的(de)抗(kang)拉性(xing)能(neng)(neng)(neng)，可(ke)(ke)以看出，與室(shi)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)相比，經(jing)(jing)冷(leng)加工(gong)變形提(ti)高(gao)強度(du)的(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)金(jin)其強度(du)降低(di)明(ming)顯，而經(jing)(jing)時效(xiao)處(chu)(chu)理提(ti)高(gao)強度(du)的(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)的(de)強度(du)則(ze)降低(di)較(jiao)少(shao)，表(biao)(biao)系0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)金(jin)的(de)高(gao)溫力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。

  2. 物理(li)性能

  表列出(chu)了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的物理性能 

  3.  焊接性能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊接性能良好。可采用通用的焊接方法(fa)，例如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和(he)SAW以及SMAW(MMA)等(deng)，而不(bu)會遇到特殊困難。

  4. 冷熱加工及成型性(xing)能(neng)

  由于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)較高的(de)(de)高溫變(bian)形(xing)(xing)抗力，因此需要(yao)較高的(de)(de)加熱溫度，一(yi)般約為(wei)1170℃。大(da)量變(bian)形(xing)(xing)以在1170~1010℃為(wei)宜；微量變(bian)形(xing)(xing)可在930℃以上(shang)進行。此合(he)金(jin)的(de)(de)冷加工和冷成(cheng)型性亦佳；與其(qi)他高鎳、鉻、鉬合(he)金(jin)性能相近。圖系合(he)金(jin)冷變(bian)形(xing)(xing)量與硬度的(de)(de)關系并與其(qi)他材料進行比較的(de)(de)結果(guo)。由圖可知，由于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)冷作(zuo)硬化傾向較大(da)，故(gu)進行冷加工和冷成(cheng)型時要(yao)及(ji)時進行中間軟化退火處理(li)。

  5. 熱處理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金用(yong)于高溫(wen)高強度用(yong)途(tu)，系在約(yue)1120℃進行固溶處理（合金中(zhong)含碳(tan)(tan)量(liang)～0.05%).用(yong)于耐(nai)濕態腐蝕用(yong)途(tu)（低(di)碳(tan)(tan)量(liang)～0.03%)多(duo)采用(yong)軟化退火處理，溫(wen)度為950~1050℃(以～980℃為宜）；為了防止焊后的(de)晶間(jian)腐蝕傾向(xiang)，也可在900~1100℃進行穩定化處理，由于NbC的(de)優先(xian)形成可避免鉻碳(tan)(tan)化物形成所(suo)導致的(de)晶界(jie)鉻貧化。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金(jin)的(de)大截面(mian)棒材可(ke)(ke)在1025~1052℃加熱，保(bao)溫2~4小(xiao)時(shi)后快冷(leng)，此時(shi)可(ke)(ke)獲(huo)(huo)得充分再(zai)結晶，同時(shi)仍有穩定的(de)高鈦(tai)、鈮的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)沉(chen)淀存在。為了使此合金(jin)獲(huo)(huo)得最高強度(du)，固(gu)溶處理后可(ke)(ke)再(zai)進(jin)行雙時(shi)效(xiao)，第(di)一次在718~746℃時(shi)效(xiao)8小(xiao)時(shi)，隨(sui)后以50℃/小(xiao)時(shi)的(de)速度(du)冷(leng)卻到621℃,再(zai)進(jin)行保(bao)溫8小(xiao)時(shi)的(de)第(di)二次時(shi)效(xiao)，隨(sui)后空冷(leng)。控制適宜的(de)時(shi)效(xiao)時(shi)間，會由于高鉻、鉬碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)減少(shao)獲(huo)(huo)得良(liang)好的(de)耐點蝕(shi)、耐縫(feng)隙腐蝕(shi)和耐應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能。

四、應(ying)用(yong)

 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。