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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時(shi)效(xiao)強化的(de)(de)(de)鐵鎳基耐(nai)蝕合(he)金(jin)，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)(de)復合(he)作用(yong)效(xiao)果(guo)，致使此合(he)金(jin)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)還原性(xing)化學介質的(de)(de)(de)腐蝕能(neng)力，以及良好的(de)(de)(de)耐(nai)點蝕和耐(nai)縫隙(xi)腐蝕性(xing)能(neng)。此合(he)金(jin)的(de)(de)(de)鎳含量足以保證(zheng)其(qi)耐(nai)氯離子引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)應力腐蝕。它主要(yao)(yao)應用(yong)于既要(yao)(yao)求高強度又要(yao)(yao)求具(ju)有足夠耐(nai)蝕性(xing)的(de)(de)(de)領域(yu)，如酸性(xing)油氣開采使用(yong)的(de)(de)(de)井下和地面裝置和設備。

一(yi)、化學(xue)成分和組(zu)織特點

 Incoloy 925合(he)金(jin)的化學成分見表12-130。

 Incoloy 925合金在(zai)固溶狀態下，為奧氏體(ti)組織，由(you)于(yu)此合金加(jia)入了 Ti和(he)Al，因此在(zai)恰當的溫度下進行時效處理(li)，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析(xi)出(chu)可(ke)使合金的強(qiang)度和(he)硬度 顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao)，達到(dao)提(ti)(ti)高(gao)強(qiang)度的目的。

  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℃。

 相的(de)析(xi)出(chu)不僅使(shi)合(he)金(jin)的(de)強度提高(gao)，也將使(shi)合(he)金(jin)脆化即沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)性能變壞(huai)(huai)，由所測 定的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)可(ke)知，W相沉(chen)(chen)淀并未嚴(yan)重引(yin)起韌性變壞(huai)(huai)，即使(shi)進行10小(xiao)時(shi)時(shi)效925合(he)金(jin)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)仍在100J以上；使(shi)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌性變壞(huai)(huai)的(de)沉(chen)(chen)淀相為σ相，于830℃ 時(shi)效5小(xiao)時(shi),合(he)金(jin)的(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)已(yi)＜60J,隨時(shi)效時(shi)間增長，合(he)金(jin)的(de)韌性繼續(xu)惡化（圖 12-68）

二、 力學性能(neng)

  Incoloy 925合(he)金固溶和固溶+時效態室溫力學性能(neng)見(jian)表12-131，高溫力學性能(neng)如圖12-69所(suo)示(shi)。

  Incoloy 925合金旋轉梁疲勞試驗結果如(ru)圖(tu)12-70所示，雙(shuang)時效925合金的平(ping)均軸(zhou)向(xiang)應力與循環次數關系如(ru)圖(tu)12-71所示。

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)金(jin)(jin)在具有代表性(xing)的(de)酸性(xing)氣井環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)耐蝕性(xing)分別見 圖(tu)12-72 和表12-132 ~ 表12-134。破裂溫(wen)度(du)試(shi)驗結(jie)果(guo)指出，925合(he)金(jin)(jin)模(mo)擬酸性(xing)氣井環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)破裂溫(wen)度(du)高于冷(leng)加工態的(de)825合(he)金(jin)(jin)，但(dan)低(di)于725合(he)金(jin)(jin)和冷(leng)加工態的(de)G-3合(he)金(jin)(jin)和C-276合(he)金(jin)(jin)（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)12-132為925合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在NACE溶液中(zhong)C形(xing)環試(shi)樣的(de)試(shi)驗(yan)結果(guo)，為了比(bi)較列入了在此環境(jing)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣結果(guo)表(biao)明，925合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)硫化物應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(shi)（氫脆）性能(neng)優于冷加工態625合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)當。應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)指岀，925合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)(shi)性能(neng)不及C-276和(he)625合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，與G-3、825、718等合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)當（表(biao) 12-133）。925合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在游(you)離硫環境(jing)中(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性見表(biao)12-134。

  在一(yi)些酸性介質中，925合(he)金的耐蝕(shi)性見表12-135。顯然在70T的1% HCl 和(he)沸騰(teng)85%硫酸中，合(he)金的耐蝕(shi)性不佳(jia)。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液(ye)中(zhong)，對每(mei)個含有40個縫隙的試(shi)樣經1000小時試(shi)驗， 未出現(xian)縫隙腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱加工、熱處理(li)和焊接性能

   1. 冷熱加(jia)工

   925合(he)(he)金易于熱加工，其熱加工溫度(du)范(fan)圍(wei)為(wei)(wei)870~1175℃，在(zai)1095℃以下的 溫度(du)，925合(he)(he)金的熱加工特點類(lei)似于825合(he)(he)金。為(wei)(wei)了獲得最(zui)大(da)耐蝕(shi)性(xing)和直接時效(xiao)后(hou)的最(zui)高強度(du)水平，其終(zhong)加工溫度(du)以控(kong)制(zhi)在(zai)870 ~980℃為(wei)(wei)宜。

   冷(leng)成(cheng)型行(xing)為與825合(he)金類(lei)似，僅加工硬化速度(du)稍許增加。

   2. 熱處理

   對(dui)于(yu)時(shi)效硬化(hua)處理材料(liao)的(de)(de)固溶退火應(ying)(ying)在980~1040℃進行(xing)，保溫時(shi)間30分(fen)鐘至4小時(shi)不等，取(qu)決于(yu)產(chan)(chan)品的(de)(de)截面尺寸(cun)。對(dui)于(yu)截面尺寸(cun)≤25mm的(de)(de)產(chan)(chan)品應(ying)(ying)以相當或快于(yu)空冷(leng)(leng)的(de)(de)速度(du)冷(leng)(leng)卻；對(dui)于(yu)截面尺寸(cun)大(da)于(yu)25mm的(de)(de)產(chan)(chan)品，需要水淬。

   時(shi)(shi)效硬化處(chu)理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)(shi)爐冷(leng)至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總(zong)的(de)時(shi)(shi)間為18小時(shi)(shi)，然后以空(kong)冷(leng)或快于(yu)空(kong)冷(leng)的(de)冷(leng)卻(que)速度冷(leng)卻(que)。

   3. 焊接(jie)

    Incoloy 925合金可釆用(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)(han)接(jie)，不推(tui)薦使(shi)用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料宜 使(shi)用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料，焊(han)(han)(han)縫的(de)室溫沖(chong)擊性(xing)能(neng)見(jian)表12-136。焊(han)(han)(han)前退(tui)火，焊(han)(han)(han)后(hou)退(tui)火+時效處理(li)的(de)韌性(xing)最好(hao)。焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)拉伸(shen)性(xing)能(neng)亦表明(ming)，焊(han)(han)(han)前退(tui)火和焊(han)(han)(han)后(hou)退(tui)火+時效處理(li)，焊(han)(han)(han)件(jian)具(ju)有最好(hao)的(de)塑性(xing)和稍低(di)的(de)強(qiang)度(du)，一些數據如圖 12-73和 圖 12-74所示。

   4. 物理性能

   Incoloy 925合金物(wu)理性能件表 12-137~ 表 12-139。

五、 應用

  925合金主要(yao)應(ying)用于既(ji)要(yao)求(qiu)具有高強度又要(yao)求(qiu)具有良(liang)好耐(nai)蝕(shi)(shi)性的服役條件。 因其良(liang)好的耐(nai)硫(liu)化物應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(SSCC)和在酸(suan)性油氣(qi)(qi)井(jing)(jing)環境中的良(liang)好耐(nai)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)性能，它是酸(suan)性油氣(qi)(qi)開采的重要(yao)耐(nai)蝕(shi)(shi)結構(gou)材料。如井(jing)(jing)下(xia)和地(di)面(mian)的氣(qi)(qi)井(jing)(jing)部(bu)件包括管件: 閥(fa)門、懸(xuan)掛(gua)件、地(di)面(mian)管接頭、工具聯接器和封隔裝置等(deng)。此合金也適用于緊(jin)固件，艦船(chuan)和泵用軸類以及高強度管線系統。