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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金 是一種用鈦穩定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蝕合金。國外稱作 Incoloy 825,也稱作 Ni-O-nel 825或 Ni-O-nel合金。中國國標牌號為GB NS 142。此合金具有良好的耐全面腐蝕和局部腐蝕性能且工藝性能良好，因此，在化學、能源、石油化工、濕法冶金工業中得到了廣泛應用。

一、化學成(cheng)分和組織(zhi)特(te)點(dian)

 合(he)(he)金(jin)的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分列于表2-4-66。合(he)(he)金(jin)成(cheng)分中的(de)鎳當(dang)(dang)量(liang)和鉻當(dang)(dang)量(liang)的(de)平衡(heng)關系(xi)，決定了(le)此(ci)合(he)(he)金(jin)在(zai)固溶條件下為純奧氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。但在(zai)中溫時效(xiao)時，會在(zai)奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)和晶間(jian)上析出碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)和金(jin)屬間(jian)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)，這(zhe)些沉淀(dian)相會危害合(he)(he)金(jin)的(de)力學性(xing)(xing)能和耐蝕性(xing)(xing)能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

    ①. 大氣 

        此合金(jin)耐鄉村(cun)、工業和海洋環境的大氣(qi)腐蝕，但在含氯(lv)化物高的大氣(qi)中，尤其(qi)是在潮濕的大氣(qi)中，此合金(jin)會產生很淺的點蝕，見表2-4-67。

   ②. 淡水

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金耐淡水腐蝕，包括腐蝕性最強的含游離的CO₂、鐵的化合物和氯化物、自然水以及含雜質的各種工業冷卻水，其腐蝕速度通常低于0.0025mm/a.

   ③. 海水 

    表2-4-68給出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)各種海(hai)(hai)水中的耐蝕(shi)性。此合金(jin)在(zai)高速海(hai)(hai)水中耐蝕(shi)，在(zai)靜(jing)止和(he)低速海(hai)(hai)水中或(huo)有污染的海(hai)(hai)水條(tiao)件下會(hui)產生一(yi)定(ding)的腐蝕(shi)。

   ④. 硫酸

    在硫酸中，此合金的耐蝕性大體相當于0Cr22Ni47Mo6.5Cu2Nb2，但使用溫度稍低。圖2-4-45和圖2-4-46以及表2-4-69給出了此合金在通氣純硫酸中的腐蝕試驗結果。在不通氣的純硫酸中，基于大量的實驗室和工廠設備運行經驗的統計規律，0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在50℃以下的所有濃度的酸中的腐蝕速率小于0.15mm/a,具有可靠的耐蝕性；在沸騰溫度，濃度小于40%的硫酸中的腐蝕速率為0.5mm/a,屬于耐蝕范圍；在60%和80%的H₂SO₄中，只能用于65℃以下。在65℃充空氣的硫酸中，當濃度小于20%時，隨濃度的增加對合金的耐蝕性無明顯影響，在40%以上的硫酸中，隨濃度的提高合金的腐蝕加劇，見表2-4-70。

    硫酸在實際應用中，常含有各種雜質，除氯化物雜質外，所含的HNO₃、Fe₂(SO4)₃、CuSO₄、硝酸鹽、過硫酸鹽、高錳酸鹽等均可促進合金鈍化從而減少腐蝕，在此種環境中合金的使用溫度較在純H₂SO₄中可相應提高，見表2-4-71。而氯化物雜質，因其形成HCl將急劇加速合金的腐蝕。

  ⑤. 磷酸

    在試劑級磷酸中，此合金在低于85%的H₃PO₄中，直到沸騰溫度都是耐蝕的，見圖2-4-47和表2-4-72。表2-4-73為此合金在濕法磷酸工廠中的現場試驗數據，在含F-和其他雜質的料漿中0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti亦具有較好的耐蝕性，但不如前述高鉻的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu合金。

   ⑥. 鹽酸 

   表2-4-74列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)(zai)不同濃度鹽(yan)酸(suan)中的實(shi)驗室(shi)結果。此合金僅(jin)在(zai)(zai)室(shi)溫的稀酸(suan)溶(rong)液中可以使用。實(shi)驗表明，充氣(qi)加速了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)(zai)鹽(yan)酸(suan)中的腐(fu)蝕(shi)，例如在(zai)(zai)5mol/L HCl、室(shi)溫、N2飽和(he)的條件下的腐(fu)蝕(shi)速率（72h)僅(jin)為(wei)(wei)0.006mm/a,而(er)在(zai)(zai)用空(kong)氣(qi)飽和(he)的酸(suan)中卻為(wei)(wei)0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅速下降。

   ⑦. 氫(qing)氟酸(suan)和氟硅酸(suan)

  此合金(jin)在氫氟(fu)酸(suan)(suan)中(zhong)耐蝕性不佳(jia)，僅在少數條件下具有中(zhong)等耐蝕性，一般不推薦在純氫氟(fu)酸(suan)(suan)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)。氟(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)的(de)腐(fu)蝕性較(jiao)氫氟(fu)酸(suan)(suan)輕，在含有雜質的(de)氟(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)中(zhong)，此合金(jin)耐蝕性良好，可以用(yong)(yong)到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫氟(fu)酸(suan)(suan)、氟(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)及含氫氟(fu)酸(suan)(suan)介質中(zhong)的(de)耐蝕性見(jian)表2-4-75。

   ⑧. 亞(ya)硫酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti耐濕SO₂和亞硫酸溶液的腐蝕，適用范圍很廣，尤其是在含有H₂SO₄的亞硫酸溶液中，此合金的耐蝕性優于含有相同鉻、鉬而不含銅的合金。在亞硫酸和含亞硫酸的介質中的腐蝕數據見表2-4-76。

   ⑨. 硝酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)(jin)在(zai)沸(fei)(fei)騰(teng)溫(wen)度的(de)所(suo)有(you)濃(nong)度的(de)硝酸(suan)中(zhong)（包括(kuo)66%HNO3)具有(you)良好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。在(zai)稀(xi)硝酸(suan)中(zhong)可以使用(yong)到沸(fei)(fei)點以上的(de)溫(wen)度，在(zai)室溫(wen)發煙硝酸(suan)和70℃加(jia)緩(huan)蝕(shi)劑的(de)發煙硝酸(suan)中(zhong)，也呈現出(chu)較好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。此合金(jin)(jin)的(de)耐(nai)(nai)硝酸(suan)腐蝕(shi)性(xing)能見(jian)表(biao)(biao)2-4-77和表(biao)(biao)2-4-78及圖2-4-48。鑒(jian)于通(tong)常(chang)的(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具有(you)良好的(de)耐(nai)(nai)硝酸(suan)腐蝕(shi)性(xing)能，在(zai)純HNO3中(zhong)不采(cai)用(yong)此合金(jin)(jin)。在(zai)含有(you)各種雜質和添加(jia)物的(de)HNO3中(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，優于Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼，常(chang)被采(cai)用(yong)，見(jian)表(biao)(biao)2-4-79。

   ⑩. 有(you)機酸和化(hua)合物

   在有機(ji)酸(suan)和化合物中(zhong)(zhong)，此合金表(biao)現出(chu)高度(du)的(de)耐蝕(shi)性(xing)，可以在很寬的(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍內應用。在沸騰溫(wen)度(du)時(shi)，除在10%草酸(suan)中(zhong)(zhong)外，在大(da)多數(shu)10%的(de)有機(ji)酸(suan)中(zhong)(zhong)均耐蝕(shi)，在有機(ji)加工的(de)過程中(zhong)(zhong)也呈(cheng)現出(chu)優(you)良(liang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)，工廠試驗(yan)結果見表(biao) 2-4-81 。

  2. 晶間腐(fu)蝕

   在(zai)(zai)1150~1204℃固溶(rong)處(chu)理條(tiao)件下(xia)對晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕不(bu)敏(min)感，當中溫敏(min)化(hua)(hua)處(chu)理1h時(shi)，如760℃,在(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)上將出現(xian)富鉻的(de)(de)(de)(de)M23C6沉淀，進(jin)而導致在(zai)(zai)沸騰65%HNO3中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕。然而在(zai)(zai)敏(min)化(hua)(hua)前940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)理1小時(shi)，可(ke)防(fang)止敏(min)化(hua)(hua)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕。圖2-4-49 指(zhi)出了原始固溶(rong)退火狀態和敏(min)化(hua)(hua)溫度(du)(du)、時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯然在(zai)(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價試(shi)驗中，940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)理將延遲在(zai)(zai)敏(min)感溫度(du)(du)產(chan)生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)。研究表明，在(zai)(zai)此(ci)(ci)溫度(du)(du)由于易(yi)形成TiC,可(ke)防(fang)止產(chan)生(sheng)大量的(de)(de)(de)(de)M23C6所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)鉻貧(pin)(pin)化(hua)(hua)。同時(shi)，由于鉻的(de)(de)(de)(de)高溫下(xia)擴散也將減少(shao)晶(jing)(jing)界(jie)鉻的(de)(de)(de)(de)貧(pin)(pin)化(hua)(hua)程度(du)(du)，因此(ci)(ci)防(fang)止或減緩(huan)了晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。為(wei)(wei)此(ci)(ci)目的(de)(de)(de)(de)，此(ci)(ci)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)工廠供貨狀態可(ke)為(wei)(wei)940℃穩(wen)定化(hua)(hua)處(chu)理狀態。

  3. 點腐(fu)蝕(shi)

  表(biao)2-4-82 列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性(xing)酸性(xing)氯化物中(zhong)的耐(nai)點性(xing)能，顯然此(ci)合金在此(ci)類(lei)介質中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)欠(qian)佳。

  4. 應(ying)力腐蝕

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在堿和MgCl₂中的耐應力腐蝕斷裂性能見表2-4-83。

三、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫力學(xue)性(xing)能件(jian)表 2-4-84。

四、物流性能

  表2-4-85 為(wei)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理性能。

五、熱冷加工及成(cheng)型性(xing)能

  此合金的(de)熱成(cheng)(cheng)型溫(wen)度為927~1065℃,不宜在晶(jing)間腐蝕敏感溫(wen)度（650℃)下(xia)進行(xing)成(cheng)(cheng)型操作，如果在高于(yu)1065℃成(cheng)(cheng)型，最終成(cheng)(cheng)型應在870~980℃范圍內進行(xing)，以獲得良好的(de)耐晶(jing)間腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。此合金亦適于(yu)冷加工(gong)成(cheng)(cheng)型，其性(xing)能(neng)(neng)類似Cr-Ni奧氏體不銹鋼。

六、熱(re)處理工(gong)藝(yi)

  此合金適宜的(de)最終熱處理是940℃穩定(ding)化(hua)處理。中間(jian)退(tui)火(huo)溫(wen)度(du)以高于1050℃固(gu)溶軟化(hua)退(tui)火(huo)溫(wen)度(du)為宜。

七、焊(han)接性(xing)能

  可以采用(yong)通常的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法焊(han)(han)接(jie)，推薦采用(yong)鎳基(ji)焊(han)(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用(yong)

  由于此合金的(de)耐蝕適(shi)應(ying)性廣泛(fan)，因此在化(hua)學加工(gong)工(gong)業(ye)、熱(re)海水和水冶廠得(de)到廣泛(fan)應(ying)用(yong)。主要用(yong)于處(chu)理熱(re)硫酸、含氯化(hua)物(wu)溶(rong)液、亞硫酸等環境(jing)的(de)熱(re)交換(huan)器、管道(dao)、閥(fa)門、泵等。在造紙工(gong)業(ye)的(de)木漿浸(jin)取器及深源氣井領域中(zhong)亦得(de)到廣泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。