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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種(zhong)可(ke)時(shi)效強化的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)鎳基(ji)耐(nai)蝕(shi)合(he)金，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)(de)(de)復合(he)作用(yong)效果，致(zhi)使此(ci)合(he)金具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)還原性化學介質的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)能(neng)力(li)，以及良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)和耐(nai)縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)。此(ci)合(he)金的(de)(de)(de)(de)鎳含量足以保(bao)證(zheng)其耐(nai)氯離(li)子(zi)引起的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。它主要應(ying)用(yong)于既要求高強度(du)又(you)要求具有(you)足夠耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)領(ling)域，如酸性油氣開采使用(yong)的(de)(de)(de)(de)井(jing)下和地面裝置和設(she)備(bei)。

一(yi)、化(hua)學成分和組織特點

 Incoloy 925合金的化(hua)學成分(fen)見表12-130。

 Incoloy 925合(he)金(jin)在固(gu)溶狀態(tai)下，為(wei)奧氏體組織，由(you)于此合(he)金(jin)加入了 Ti和(he)Al，因(yin)此在恰當的溫(wen)度(du)下進行(xing)時效處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出可使合(he)金(jin)的強度(du)和(he)硬度(du) 顯著提(ti)高，達(da)到提(ti)高強度(du)的目的。

  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)的析(xi)出不僅(jin)使(shi)合(he)(he)金(jin)的強度(du)提高，也將使(shi)合(he)(he)金(jin)脆化即(ji)沖(chong)擊(ji)(ji)性(xing)能變(bian)壞(huai)，由(you)所測 定的沖(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收(shou)(shou)功可知，W相(xiang)(xiang)沉淀(dian)并未嚴重引起韌(ren)(ren)性(xing)變(bian)壞(huai)，即(ji)使(shi)進行10小(xiao)時(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi)(shi)效925合(he)(he)金(jin)的沖(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收(shou)(shou)功仍(reng)在(zai)100J以(yi)上；使(shi)沖(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)變(bian)壞(huai)的沉淀(dian)相(xiang)(xiang)為(wei)σ相(xiang)(xiang)，于830℃ 時(shi)(shi)(shi)效5小(xiao)時(shi)(shi)(shi),合(he)(he)金(jin)的沖(chong)擊(ji)(ji)吸(xi)收(shou)(shou)功已(yi)＜60J,隨時(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)間(jian)增長(chang)，合(he)(he)金(jin)的韌(ren)(ren)性(xing)繼續惡化（圖 12-68）

二、 力學性能

  Incoloy 925合(he)金(jin)固溶(rong)和固溶(rong)+時效態室溫(wen)力學性能見表12-131，高溫(wen)力學性能如圖12-69所示。

  Incoloy 925合(he)(he)金(jin)旋轉梁疲勞(lao)試驗結(jie)果如圖(tu)12-70所示，雙時效925合(he)(he)金(jin)的平均軸向應力(li)與循環次數關系如圖(tu)12-71所示。

三(san)、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)金在具有代表(biao)性(xing)的(de)酸(suan)性(xing)氣(qi)井(jing)環境(jing)中(zhong)的(de)耐蝕性(xing)分(fen)別見 圖(tu)12-72 和(he)表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破裂溫度試驗結(jie)果指出(chu)，925合(he)金模擬(ni)酸(suan)性(xing)氣(qi)井(jing)環境(jing)中(zhong)的(de)破裂溫度高于冷加工態的(de)825合(he)金，但低于725合(he)金和(he)冷加工態的(de)G-3合(he)金和(he)C-276合(he)金（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)(biao)12-132為925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)NACE溶液中C形環(huan)試(shi)樣的試(shi)驗結(jie)果，為了比(bi)較列入了在(zai)此環(huan)境(jing)(jing)中常(chang)用(yong)的耐(nai)蝕(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，包(bao)括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣結(jie)果表(biao)(biao)明，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的耐(nai)硫(liu)化物應力腐(fu)(fu)蝕(shi)（氫(qing)脆）性能(neng)優于(yu)冷加工態625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)當。應力腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗指岀，925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的耐(nai)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)不及(ji)C-276和(he)625合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，與G-3、825、718等合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)當（表(biao)(biao) 12-133）。925合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)游離硫(liu)環(huan)境(jing)(jing)中的耐(nai)蝕(shi)性見表(biao)(biao)12-134。

  在(zai)(zai)一些(xie)酸性(xing)介質中，925合金的(de)耐蝕(shi)性(xing)見表12-135。顯然在(zai)(zai)70T的(de)1% HCl 和(he)沸騰85%硫(liu)酸中，合金的(de)耐蝕(shi)性(xing)不佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶液中(zhong)，對每個含有40個縫(feng)隙(xi)的試樣經1000小時試驗(yan)， 未出現縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕，腐(fu)蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷(leng)熱加工(gong)、熱處理和焊接性(xing)能(neng)

   1. 冷熱加工

   925合(he)金易于(yu)熱(re)加工，其(qi)(qi)熱(re)加工溫(wen)(wen)度范圍為870~1175℃，在(zai)1095℃以(yi)下的(de) 溫(wen)(wen)度，925合(he)金的(de)熱(re)加工特點類似于(yu)825合(he)金。為了獲得最(zui)大耐蝕性和直接時(shi)效后(hou)的(de)最(zui)高強度水(shui)平，其(qi)(qi)終加工溫(wen)(wen)度以(yi)控制(zhi)在(zai)870 ~980℃為宜。

   冷成型行為(wei)與825合金類(lei)似，僅(jin)加(jia)工硬化速(su)度稍(shao)許增加(jia)。

   2. 熱(re)處理

   對(dui)(dui)于(yu)(yu)時效硬化處理材(cai)料的(de)固(gu)溶退火應在(zai)980~1040℃進(jin)行，保溫時間(jian)30分鐘至4小時不等(deng)，取決于(yu)(yu)產品(pin)的(de)截面尺(chi)寸(cun)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)截面尺(chi)寸(cun)≤25mm的(de)產品(pin)應以相(xiang)當或(huo)快于(yu)(yu)空冷的(de)速度冷卻；對(dui)(dui)于(yu)(yu)截面尺(chi)寸(cun)大于(yu)(yu)25mm的(de)產品(pin)，需要水淬。

   時(shi)(shi)效硬化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)(shi)爐冷(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總的時(shi)(shi)間為18小時(shi)(shi)，然后以空冷(leng)或快于空冷(leng)的冷(leng)卻速度冷(leng)卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合(he)金(jin)可釆(bian)用(yong)(yong)(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)接(jie)，不推(tui)薦使用(yong)(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)宜 使用(yong)(yong)(yong)725NDUR。采用(yong)(yong)(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，焊(han)(han)(han)縫的(de)室溫(wen)沖(chong)擊性(xing)(xing)能見(jian)表12-136。焊(han)(han)(han)前(qian)退火(huo)(huo)(huo)，焊(han)(han)(han)后退火(huo)(huo)(huo)+時效(xiao)處理的(de)韌(ren)性(xing)(xing)最好。焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)拉伸(shen)性(xing)(xing)能亦表明(ming)，焊(han)(han)(han)前(qian)退火(huo)(huo)(huo)和焊(han)(han)(han)后退火(huo)(huo)(huo)+時效(xiao)處理，焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)具有最好的(de)塑性(xing)(xing)和稍低的(de)強度，一些數(shu)據(ju)如圖 12-73和 圖 12-74所示。

   4. 物(wu)理性能

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

五、 應用

  925合金(jin)主要(yao)應(ying)用于既要(yao)求具有(you)高(gao)(gao)強(qiang)度又要(yao)求具有(you)良(liang)(liang)好耐蝕(shi)性的(de)服(fu)役條件。 因其良(liang)(liang)好的(de)耐硫化物應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(SSCC)和(he)(he)在酸(suan)性油氣(qi)井(jing)環境中的(de)良(liang)(liang)好耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性能，它是酸(suan)性油氣(qi)開采的(de)重要(yao)耐蝕(shi)結構材料。如井(jing)下和(he)(he)地面(mian)的(de)氣(qi)井(jing)部件包括管(guan)件: 閥門、懸(xuan)掛件、地面(mian)管(guan)接頭、工具聯(lian)接器(qi)和(he)(he)封隔裝置等(deng)。此合金(jin)也適用于緊(jin)固件，艦船和(he)(he)泵(beng)用軸類以及高(gao)(gao)強(qiang)度管(guan)線(xian)系(xi)統。