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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金(jin) 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(he)組織特點

 合(he)(he)金的化學成(cheng)分列于(yu)表2-4-66。合(he)(he)金成(cheng)分中(zhong)的鎳當(dang)量和鉻當(dang)量的平(ping)衡(heng)關(guan)系，決(jue)定了此合(he)(he)金在(zai)(zai)固溶條(tiao)件下為(wei)純奧(ao)氏體(ti)組織。但在(zai)(zai)中(zhong)溫時效時，會在(zai)(zai)奧(ao)氏體(ti)基體(ti)和晶(jing)間上析出碳化物和金屬間化合(he)(he)物，這(zhe)些沉淀相會危(wei)害合(he)(he)金的力(li)學性(xing)能(neng)和耐(nai)蝕性(xing)能(neng)。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此(ci)(ci)合(he)金(jin)耐鄉村、工業和(he)海洋環境的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)腐蝕，但在(zai)含(han)氯化物高的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)中，尤其是在(zai)潮(chao)濕的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)中，此(ci)(ci)合(he)金(jin)會產(chan)生很淺的(de)(de)(de)點蝕，見表2-4-67。

   ②. 淡水(shui)

    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(he)金在(zai)各種海水(shui)中的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。此合(he)金在(zai)高速海水(shui)中耐(nai)蝕(shi)(shi)，在(zai)靜止(zhi)和(he)低速海水(shui)中或有(you)污染的(de)海水(shui)條件(jian)下會產生(sheng)一定(ding)的(de)腐蝕(shi)(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(suan) 

   表2-4-74列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)(zai)(zai)(zai)不同濃度鹽酸(suan)中的(de)實(shi)驗(yan)室結果(guo)。此合金僅在(zai)(zai)(zai)(zai)室溫(wen)的(de)稀酸(suan)溶(rong)液中可以使用。實(shi)驗(yan)表明，充氣加(jia)速了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)(zai)(zai)(zai)鹽酸(suan)中的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)，例如(ru)在(zai)(zai)(zai)(zai)5mol/L HCl、室溫(wen)、N2飽和(he)的(de)條件(jian)下的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速率（72h)僅為0.006mm/a,而在(zai)(zai)(zai)(zai)用空氣飽和(he)的(de)酸(suan)中卻為0.53mm/a,耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)迅(xun)速下降。

   ⑦. 氫氟酸和氟硅(gui)酸

  此合金(jin)在(zai)(zai)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)耐蝕(shi)性不(bu)(bu)佳，僅在(zai)(zai)少數條件(jian)下具有中(zhong)等耐蝕(shi)性，一般不(bu)(bu)推薦(jian)在(zai)(zai)純(chun)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)使用。氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸的腐蝕(shi)性較氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸輕，在(zai)(zai)含有雜(za)質(zhi)的氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸中(zhong)，此合金(jin)耐蝕(shi)性良好，可(ke)以用到(dao)60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)(zai)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸、氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸及(ji)含氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸介質(zhi)中(zhong)的耐蝕(shi)性見表2-4-75。

   ⑧. 亞硫(liu)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合金在(zai)沸騰(teng)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)所有濃度(du)的(de)(de)(de)硝酸(suan)(suan)中（包括66%HNO3)具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。在(zai)稀(xi)硝酸(suan)(suan)中可以(yi)使用到沸點以(yi)上的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，在(zai)室溫(wen)發煙(yan)硝酸(suan)(suan)和70℃加(jia)緩蝕(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)發煙(yan)硝酸(suan)(suan)中，也呈現出(chu)較好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。此(ci)合金的(de)(de)(de)耐(nai)硝酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能見表2-4-77和表2-4-78及(ji)圖2-4-48。鑒于通常的(de)(de)(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)硝酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能，在(zai)純(chun)HNO3中不采(cai)用此(ci)合金。在(zai)含(han)有各(ge)種(zhong)雜(za)質(zhi)和添加(jia)物的(de)(de)(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)，優于Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，常被采(cai)用，見表2-4-79。

   ⑩. 有機(ji)酸和(he)化合物

   在(zai)有(you)(you)機(ji)酸和化合物中，此(ci)合金(jin)表現出高度(du)的耐蝕性，可以(yi)在(zai)很(hen)寬的溫度(du)范圍內應用(yong)。在(zai)沸騰溫度(du)時，除在(zai)10%草(cao)酸中外，在(zai)大多(duo)數10%的有(you)(you)機(ji)酸中均耐蝕，在(zai)有(you)(you)機(ji)加(jia)工(gong)的過程中也呈現出優(you)良的耐蝕性，工(gong)廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在(zai)(zai)1150~1204℃固溶(rong)處(chu)理(li)條件下對(dui)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)不(bu)敏(min)感，當中(zhong)溫敏(min)化(hua)(hua)處(chu)理(li)1h時(shi)，如760℃,在(zai)(zai)晶(jing)(jing)界上將(jiang)出(chu)現富(fu)鉻(ge)的(de)(de)M23C6沉淀(dian)，進而導致在(zai)(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。然(ran)(ran)而在(zai)(zai)敏(min)化(hua)(hua)前940℃穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)處(chu)理(li)1小時(shi)，可(ke)防(fang)止(zhi)敏(min)化(hua)(hua)引起的(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。圖2-4-49 指出(chu)了原始(shi)固溶(rong)退(tui)火狀(zhuang)態(tai)(tai)和敏(min)化(hua)(hua)溫度、時(shi)間(jian)的(de)(de)關系。顯然(ran)(ran)在(zai)(zai)65%HNO3的(de)(de)評價試驗中(zhong)，940℃穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)處(chu)理(li)將(jiang)延遲在(zai)(zai)敏(min)感溫度產生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)所需的(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)。研究表明，在(zai)(zai)此溫度由于易形成TiC,可(ke)防(fang)止(zhi)產生(sheng)大量(liang)的(de)(de)M23C6所引起的(de)(de)晶(jing)(jing)界鉻(ge)貧(pin)化(hua)(hua)。同時(shi)，由于鉻(ge)的(de)(de)高(gao)溫下擴(kuo)散也(ye)將(jiang)減(jian)少晶(jing)(jing)界鉻(ge)的(de)(de)貧(pin)化(hua)(hua)程度，因(yin)此防(fang)止(zhi)或減(jian)緩(huan)了晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)產生(sheng)。為此目的(de)(de)，此合金的(de)(de)工廠供(gong)貨狀(zhuang)態(tai)(tai)可(ke)為940℃穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)處(chu)理(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)。

  3. 點(dian)腐蝕

  表(biao)2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性酸性氯化物(wu)中的耐點性能，顯然此合金在此類介質中耐蝕性欠(qian)佳。

  4. 應(ying)力(li)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(shi)溫力(li)學(xue)性能件(jian)表 2-4-84。

四、物(wu)流性能

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

五、熱冷(leng)加工及成型(xing)性(xing)能

  此(ci)合金的(de)熱成(cheng)(cheng)型溫(wen)度(du)為927~1065℃,不(bu)宜(yi)在晶間腐(fu)蝕(shi)敏感溫(wen)度(du)（650℃)下進行成(cheng)(cheng)型操作，如果在高于(yu)1065℃成(cheng)(cheng)型，最(zui)終成(cheng)(cheng)型應在870~980℃范圍內進行，以獲得(de)良(liang)好的(de)耐晶間腐(fu)蝕(shi)性能。此(ci)合金亦適(shi)于(yu)冷加(jia)工成(cheng)(cheng)型，其性能類似Cr-Ni奧氏(shi)體不(bu)銹鋼。

六、熱處理(li)工(gong)藝

  此(ci)合(he)金適宜的最終(zhong)熱處理(li)是940℃穩定化(hua)處理(li)。中間退火(huo)(huo)溫度(du)以高于1050℃固溶(rong)軟(ruan)化(hua)退火(huo)(huo)溫度(du)為(wei)宜。

七、焊(han)接性能(neng)

  可以采用(yong)通(tong)常的焊(han)接方法(fa)焊(han)接，推薦采用(yong)鎳基焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用(yong)

  由于此合金的(de)耐蝕適應性廣泛，因此在化學(xue)加工(gong)工(gong)業、熱(re)(re)海(hai)水和水冶(ye)廠得到(dao)廣泛應用(yong)(yong)。主(zhu)要用(yong)(yong)于處(chu)理(li)熱(re)(re)硫酸、含氯化物溶液、亞硫酸等環境的(de)熱(re)(re)交換(huan)器、管(guan)道、閥門、泵等。在造紙工(gong)業的(de)木漿浸取器及深(shen)源氣井領域(yu)中亦(yi)得到(dao)廣泛的(de)應用(yong)(yong)。