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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(yi)、化學成分和(he)組織特(te)點

 合(he)(he)金的化學(xue)成分(fen)列于表2-4-66。合(he)(he)金成分(fen)中的鎳當量(liang)和鉻當量(liang)的平衡關系，決定(ding)了(le)此合(he)(he)金在(zai)固溶(rong)條件下為純奧(ao)氏體組織(zhi)。但在(zai)中溫時效時，會(hui)在(zai)奧(ao)氏體基體和晶間上析(xi)出碳化物(wu)和金屬間化合(he)(he)物(wu)，這些沉(chen)淀相會(hui)危害合(he)(he)金的力學(xue)性能(neng)和耐(nai)蝕性能(neng)。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣(qi) 

        此合金耐鄉(xiang)村、工(gong)業和海洋環(huan)境的(de)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)，但在含氯(lv)化物高的(de)大(da)氣(qi)中，尤其是在潮濕的(de)大(da)氣(qi)中，此合金會產(chan)生很淺(qian)的(de)點(dian)蝕(shi)，見(jian)表2-4-67。

   ②. 淡(dan)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(hai)水 

    表2-4-68給(gei)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)各種海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)的耐蝕(shi)性。此合金在(zai)高速海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)耐蝕(shi)，在(zai)靜止和低(di)速海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)或有污染(ran)的海(hai)(hai)水(shui)條(tiao)件下會產生一定的腐蝕(shi)。

   ④. 硫(liu)酸(suan)

    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0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在(zai)不同濃度鹽酸(suan)中(zhong)的實驗室(shi)結果。此合(he)金(jin)僅在(zai)室(shi)溫的稀酸(suan)溶液中(zhong)可以使(shi)用。實驗表明，充氣加(jia)速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中(zhong)的腐蝕(shi)，例如在(zai)5mol/L HCl、室(shi)溫、N2飽和(he)的條件下的腐蝕(shi)速(su)率（72h)僅為0.006mm/a,而(er)在(zai)用空氣飽和(he)的酸(suan)中(zhong)卻(que)為0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅(xun)速(su)下降。

   ⑦. 氫氟酸和氟硅酸

  此合金在(zai)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)耐(nai)蝕性不(bu)佳(jia)，僅在(zai)少數條件(jian)下具有中(zhong)等耐(nai)蝕性，一般不(bu)推薦(jian)在(zai)純氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)使用(yong)。氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅酸的腐蝕性較氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸輕，在(zai)含(han)有雜質的氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅酸中(zhong)，此合金耐(nai)蝕性良好，可以用(yong)到(dao)60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸、氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅酸及(ji)含(han)氫氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸介質中(zhong)的耐(nai)蝕性見表2-4-75。

   ⑧. 亞硫酸

   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(xiao)酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在(zai)沸(fei)騰(teng)溫(wen)度(du)的(de)(de)所有(you)(you)濃度(du)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)中（包括(kuo)66%HNO3)具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。在(zai)稀硝(xiao)酸(suan)中可以(yi)使用到沸(fei)點以(yi)上的(de)(de)溫(wen)度(du)，在(zai)室溫(wen)發(fa)煙硝(xiao)酸(suan)和(he)70℃加緩蝕(shi)(shi)劑(ji)的(de)(de)發(fa)煙硝(xiao)酸(suan)中，也呈現出(chu)較好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。此(ci)(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能見表2-4-77和(he)表2-4-78及圖2-4-48。鑒于(yu)通常的(de)(de)18-8C-Ni不銹(xiu)(xiu)鋼具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)硝(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能，在(zai)純HNO3中不采(cai)(cai)用此(ci)(ci)合(he)金(jin)。在(zai)含有(you)(you)各種雜質和(he)添加物(wu)的(de)(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，優于(yu)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼，常被采(cai)(cai)用，見表2-4-79。

   ⑩. 有機(ji)酸和化合物

   在(zai)有機酸(suan)和化合物中，此(ci)合金表現出(chu)高度的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，可以(yi)在(zai)很寬(kuan)的溫度范圍內(nei)應用。在(zai)沸騰溫度時，除在(zai)10%草酸(suan)中外，在(zai)大多數10%的有機酸(suan)中均耐(nai)(nai)蝕(shi)，在(zai)有機加(jia)工的過程中也(ye)呈現出(chu)優(you)良的耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)，工廠試驗(yan)結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕(shi)

   在(zai)1150~1204℃固(gu)溶處理條(tiao)件下(xia)對晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)不敏感，當中(zhong)溫敏化(hua)(hua)處理1h時(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界(jie)(jie)上(shang)將(jiang)出現富鉻(ge)的(de)(de)M23C6沉淀(dian)，進(jin)而(er)(er)導致在(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。然而(er)(er)在(zai)敏化(hua)(hua)前940℃穩定化(hua)(hua)處理1小時(shi)，可防(fang)(fang)(fang)止敏化(hua)(hua)引(yin)起(qi)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。圖(tu)2-4-49 指出了原始固(gu)溶退火狀態(tai)和敏化(hua)(hua)溫度、時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)關系。顯然在(zai)65%HNO3的(de)(de)評價(jia)試驗中(zhong)，940℃穩定化(hua)(hua)處理將(jiang)延(yan)遲在(zai)敏感溫度產(chan)生晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)所(suo)需(xu)的(de)(de)敏化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)。研(yan)究表明，在(zai)此溫度由(you)于易(yi)形(xing)成TiC,可防(fang)(fang)(fang)止產(chan)生大量的(de)(de)M23C6所(suo)引(yin)起(qi)的(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)貧化(hua)(hua)。同時(shi)，由(you)于鉻(ge)的(de)(de)高溫下(xia)擴散也將(jiang)減(jian)(jian)少晶(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)的(de)(de)貧化(hua)(hua)程(cheng)度，因此防(fang)(fang)(fang)止或(huo)減(jian)(jian)緩(huan)了晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)產(chan)生。為此目的(de)(de)，此合金的(de)(de)工廠(chang)供(gong)貨狀態(tai)可為940℃穩定化(hua)(hua)處理狀態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化性酸性氯化物中的(de)耐(nai)點性能，顯然此合(he)金在此類介質(zhi)中耐(nai)蝕性欠佳。

  4. 應力腐蝕

   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(xing)能(neng)

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫力學(xue)性能件表 2-4-84。

四(si)、物流性能

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

五(wu)、熱(re)冷加工及成型(xing)性能

  此合金的熱成(cheng)型(xing)(xing)溫(wen)度為927~1065℃,不宜在晶間(jian)腐蝕敏感溫(wen)度（650℃)下(xia)進行成(cheng)型(xing)(xing)操作，如果在高于1065℃成(cheng)型(xing)(xing)，最(zui)終(zhong)成(cheng)型(xing)(xing)應在870~980℃范圍(wei)內(nei)進行，以獲得良好的耐晶間(jian)腐蝕性(xing)能。此合金亦適于冷加(jia)工成(cheng)型(xing)(xing)，其性(xing)能類似Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼。

六、熱(re)處理工藝

  此合金適宜的最(zui)終(zhong)熱處理是940℃穩定化(hua)處理。中間退火(huo)溫度(du)(du)以高于1050℃固溶軟化(hua)退火(huo)溫度(du)(du)為宜。

七、焊(han)接性能

  可以采(cai)用(yong)通(tong)常的焊接方法(fa)焊接，推薦采(cai)用(yong)鎳(nie)基焊絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用(yong)

  由于(yu)此合(he)金的耐(nai)蝕適應(ying)性廣泛，因此在(zai)化學加工(gong)工(gong)業(ye)、熱(re)海水和水冶廠得(de)(de)到(dao)廣泛應(ying)用。主要用于(yu)處理熱(re)硫酸、含氯化物溶液、亞硫酸等環境的熱(re)交換器、管(guan)道、閥門、泵(beng)等。在(zai)造紙工(gong)業(ye)的木漿浸取器及深源氣井領域中亦(yi)得(de)(de)到(dao)廣泛的應(ying)用。