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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是(shi)一種可時效強(qiang)化的(de)(de)鐵鎳(nie)基耐蝕(shi)合金，由于(yu)Cr、Mo、Cu的(de)(de)復合作用效果(guo)，致使(shi)(shi)此(ci)(ci)合金具有優良的(de)(de)耐還原性(xing)(xing)化學介質的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)能力，以(yi)(yi)及良好(hao)的(de)(de)耐點蝕(shi)和(he)耐縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能。此(ci)(ci)合金的(de)(de)鎳(nie)含量足以(yi)(yi)保證(zheng)其耐氯離子(zi)引起的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)。它主(zhu)要(yao)應用于(yu)既(ji)要(yao)求(qiu)高強(qiang)度又要(yao)求(qiu)具有足夠耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)領域(yu)，如酸性(xing)(xing)油氣開采(cai)使(shi)(shi)用的(de)(de)井下和(he)地面(mian)裝(zhuang)置和(he)設備。

一、化學成分和(he)組織特(te)點

 Incoloy 925合金的化學成分見表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在(zai)固溶(rong)狀態下，為(wei)奧氏體(ti)組(zu)織，由(you)于此合金(jin)加入了 Ti和Al，因此在(zai)恰(qia)當(dang)的溫(wen)度(du)下進行時效處(chu)理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出可使合金(jin)的強度(du)和硬(ying)度(du) 顯(xian)著(zhu)提(ti)高，達到提(ti)高強度(du)的目(mu)的。

  高溫暴露也將引起其他相的沉淀，這些相包括MC、M₇C₃, M₂₃C₆、σ相和η 相等，這些相是否析出取決于時效溫度和時效時間，圖12-67為固溶態925合金 的時間-溫度-轉變（TTT）圖，W相的最敏感析出溫度為750℃,。相的最敏感析 出溫度為800~850℃。

 相(xiang)(xiang)的(de)析出不僅(jin)使合(he)(he)金的(de)強度提高，也(ye)將使合(he)(he)金脆(cui)化即沖(chong)(chong)擊(ji)性(xing)(xing)(xing)能變壞(huai)，由所測 定(ding)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)(shou)功可知，W相(xiang)(xiang)沉(chen)淀并未嚴重引(yin)起韌性(xing)(xing)(xing)變壞(huai)，即使進行10小時時效925合(he)(he)金的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)(shou)功仍在100J以上(shang)；使沖(chong)(chong)擊(ji)韌性(xing)(xing)(xing)變壞(huai)的(de)沉(chen)淀相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)，于830℃ 時效5小時,合(he)(he)金的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)(shou)功已＜60J,隨時效時間增長，合(he)(he)金的(de)韌性(xing)(xing)(xing)繼續惡化（圖 12-68）

二、 力(li)學性能

  Incoloy 925合(he)金固溶和固溶+時效態室溫(wen)力學性(xing)能見表(biao)12-131，高溫(wen)力學性(xing)能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金(jin)旋轉梁疲勞試驗結果如(ru)圖12-70所(suo)示，雙時效925合金(jin)的平均軸(zhou)向(xiang)應力與循環(huan)次(ci)數(shu)關(guan)系如(ru)圖12-71所(suo)示。

三、耐蝕性

 Incoloy 925合金在氧化和還原性的介質環境中均呈現出良好的耐全面腐蝕、耐點蝕和耐縫隙腐蝕以及耐應力腐蝕性能。然而，這個合金最適用的腐蝕環境是酸性 （含H₂S）原油和天然氣、硫酸、磷酸和海水。

 合(he)(he)(he)金(jin)在具(ju)有(you)代表(biao)性(xing)的(de)(de)(de)酸(suan)性(xing)氣井環境中的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)分(fen)別見(jian) 圖12-72 和(he)表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破(po)裂溫度試驗(yan)結果(guo)指出，925合(he)(he)(he)金(jin)模擬酸(suan)性(xing)氣井環境中的(de)(de)(de)破(po)裂溫度高于冷加工態(tai)的(de)(de)(de)825合(he)(he)(he)金(jin)，但低于725合(he)(he)(he)金(jin)和(he)冷加工態(tai)的(de)(de)(de)G-3合(he)(he)(he)金(jin)和(he)C-276合(he)(he)(he)金(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)(biao)12-132為(wei)925合金(jin)在NACE溶液(ye)中C形環試(shi)(shi)樣的試(shi)(shi)驗結(jie)(jie)果(guo)，為(wei)了比較列入了在此環境中常用的耐蝕合金(jin)，包括(kuo)625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)(shi)樣結(jie)(jie)果(guo)表(biao)(biao)明(ming)，925合金(jin)的耐硫(liu)化(hua)物應力(li)腐(fu)蝕（氫脆）性能優于冷加(jia)工態625合金(jin) 和(he)G-3合金(jin)，與718、725、825和(he)C-276合金(jin)相當。應力(li)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗指岀，925合金(jin)的耐應力(li)腐(fu)蝕性能不(bu)及(ji)C-276和(he)625合金(jin)，與G-3、825、718等合金(jin)相當（表(biao)(biao) 12-133）。925合金(jin)在游離硫(liu)環境中的耐蝕性見表(biao)(biao)12-134。

  在一些酸性(xing)介質(zhi)中，925合金的(de)耐蝕性(xing)見表12-135。顯然在70T的(de)1% HCl 和沸騰(teng)85%硫(liu)酸中，合金的(de)耐蝕性(xing)不佳(jia)。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液中，對(dui)每個含有40個縫隙(xi)的試(shi)樣(yang)經1000小時試(shi)驗， 未(wei)出現縫隙(xi)腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱加(jia)工(gong)、熱處理和焊接性能

   1. 冷熱(re)加工(gong)

   925合(he)金易(yi)于熱(re)(re)加(jia)工，其熱(re)(re)加(jia)工溫度(du)范圍為870~1175℃，在1095℃以(yi)下(xia)的(de) 溫度(du)，925合(he)金的(de)熱(re)(re)加(jia)工特點類似(si)于825合(he)金。為了獲得(de)最大耐蝕性和直接時效后的(de)最高強度(du)水平，其終加(jia)工溫度(du)以(yi)控制在870 ~980℃為宜。

   冷成(cheng)型行(xing)為與825合金類似，僅(jin)加工硬化速(su)度稍許增加。

   2. 熱處理

   對(dui)于(yu)時效硬化處理材料(liao)的固溶退火應(ying)在980~1040℃進(jin)行，保溫時間30分鐘至4小時不等，取決于(yu)產(chan)品的截(jie)面(mian)尺寸。對(dui)于(yu)截(jie)面(mian)尺寸≤25mm的產(chan)品應(ying)以相當(dang)或快于(yu)空冷的速度(du)冷卻(que)；對(dui)于(yu)截(jie)面(mian)尺寸大(da)于(yu)25mm的產(chan)品，需要(yao)水淬。

   時(shi)效硬化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐冷(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總的時(shi)間(jian)為18小時(shi)，然(ran)后以空冷(leng)或(huo)快(kuai)于空冷(leng)的冷(leng)卻速度冷(leng)卻。

   3. 焊(han)接

    Incoloy 925合金可釆用(yong)(yong)(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)接，不(bu)推薦使(shi)用(yong)(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料宜 使(shi)用(yong)(yong)(yong)725NDUR。采用(yong)(yong)(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料，焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)室溫沖擊性能見表12-136。焊(han)(han)(han)前退(tui)火，焊(han)(han)(han)后退(tui)火+時效(xiao)處(chu)理(li)的(de)(de)韌性最好。焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)拉(la)伸性能亦(yi)表明，焊(han)(han)(han)前退(tui)火和(he)焊(han)(han)(han)后退(tui)火+時效(xiao)處(chu)理(li)，焊(han)(han)(han)件(jian)具有最好的(de)(de)塑性和(he)稍低的(de)(de)強度，一些數據如圖(tu) 12-73和(he) 圖(tu) 12-74所(suo)示。

   4. 物(wu)理性(xing)能

   Incoloy 925合金物理性能件表 12-137~ 表 12-139。

五、 應用

  925合金主要應(ying)用(yong)于既要求具(ju)有(you)高(gao)強度(du)又要求具(ju)有(you)良(liang)好(hao)耐(nai)(nai)蝕性的(de)服役條件(jian)。 因其(qi)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)(nai)硫化物(wu)應(ying)力(li)腐蝕(SSCC)和在酸(suan)性油(you)氣(qi)井環境中(zhong)的(de)良(liang)好(hao)耐(nai)(nai)應(ying)力(li)腐蝕性能，它是酸(suan)性油(you)氣(qi)開采的(de)重要耐(nai)(nai)蝕結(jie)構(gou)材料。如(ru)井下和地面的(de)氣(qi)井部件(jian)包括管件(jian): 閥門(men)、懸掛(gua)件(jian)、地面管接頭、工(gong)具(ju)聯接器(qi)和封隔裝置等(deng)。此合金也適用(yong)于緊固件(jian)，艦船和泵用(yong)軸類(lei)以及高(gao)強度(du)管線系統。