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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合(he)金是一(yi)種(zhong)可(ke)時效強化的(de)鐵鎳基耐蝕合(he)金(jin)，由于(yu)Cr、Mo、Cu的(de)復合(he)作用效果，致使此合(he)金(jin)具有優(you)良(liang)的(de)耐還原性(xing)(xing)化學介質的(de)腐(fu)蝕能力(li)，以(yi)及(ji)良(liang)好的(de)耐點蝕和耐縫隙腐(fu)蝕性(xing)(xing)能。此合(he)金(jin)的(de)鎳含量足(zu)(zu)以(yi)保證其耐氯離子(zi)引(yin)起的(de)應力(li)腐(fu)蝕。它主要應用于(yu)既(ji)要求高(gao)強度又(you)要求具有足(zu)(zu)夠(gou)耐蝕性(xing)(xing)的(de)領(ling)域，如(ru)酸性(xing)(xing)油氣開采使用的(de)井下和地面裝置和設備。

一、化學(xue)成分和組織特點(dian)

 Incoloy 925合金的化學成分(fen)見(jian)表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在(zai)固溶(rong)狀態下，為奧氏(shi)體組織，由于此合金(jin)加入(ru)了 Ti和Al，因此在(zai)恰當的溫度(du)下進行時效處理，故(gu)γ［Ni3（Al、Ti）］的析(xi)出可使合金(jin)的強度(du)和硬度(du) 顯著提高(gao)，達到提高(gao)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)的析出(chu)不僅使合(he)金(jin)的強度提高(gao)，也將使合(he)金(jin)脆化即沖擊(ji)性能變壞，由所測 定的沖擊(ji)吸收(shou)功可知，W相(xiang)沉(chen)淀并未(wei)嚴重(zhong)引(yin)起韌(ren)性變壞，即使進行10小時(shi)時(shi)效(xiao)(xiao)925合(he)金(jin)的沖擊(ji)吸收(shou)功仍(reng)在100J以上(shang)；使沖擊(ji)韌(ren)性變壞的沉(chen)淀相(xiang)為(wei)σ相(xiang)，于830℃ 時(shi)效(xiao)(xiao)5小時(shi),合(he)金(jin)的沖擊(ji)吸收(shou)功已＜60J,隨(sui)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間增長(chang)，合(he)金(jin)的韌(ren)性繼續(xu)惡(e)化（圖(tu) 12-68）

二、 力(li)學性能

  Incoloy 925合金固(gu)溶(rong)和固(gu)溶(rong)+時效態室溫力學性能見表12-131，高溫力學性能如(ru)圖12-69所示。

  Incoloy 925合金旋轉梁(liang)疲(pi)勞(lao)試驗結果如圖12-70所(suo)示，雙(shuang)時(shi)效925合金的(de)平均軸向應力與循(xun)環次數(shu)關系如圖12-71所(suo)示。

三、耐蝕性(xing)

 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)在具有代表(biao)性的(de)(de)酸性氣井(jing)環境(jing)(jing)中的(de)(de)耐蝕性分別見 圖(tu)12-72 和(he)表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破裂溫度試驗結果指出，925合(he)(he)(he)金(jin)模擬酸性氣井(jing)環境(jing)(jing)中的(de)(de)破裂溫度高(gao)于冷加工態的(de)(de)825合(he)(he)(he)金(jin)，但低于725合(he)(he)(he)金(jin)和(he)冷加工態的(de)(de)G-3合(he)(he)(he)金(jin)和(he)C-276合(he)(he)(he)金(jin)（圖(tu) 12-71 ）。

 表(biao)12-132為925合(he)(he)金(jin)(jin)在NACE溶(rong)液中C形環(huan)試樣的試驗結(jie)果(guo)，為了(le)比較列入了(le)在此環(huan)境(jing)中常用的耐蝕(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和C-276。試樣結(jie)果(guo)表(biao)明，925合(he)(he)金(jin)(jin)的耐硫化物應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)（氫脆）性能(neng)優于冷加工態625合(he)(he)金(jin)(jin) 和G-3合(he)(he)金(jin)(jin)，與718、725、825和C-276合(he)(he)金(jin)(jin)相當。應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗指岀，925合(he)(he)金(jin)(jin)的耐應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)不(bu)及C-276和625合(he)(he)金(jin)(jin)，與G-3、825、718等合(he)(he)金(jin)(jin)相當（表(biao) 12-133）。925合(he)(he)金(jin)(jin)在游離硫環(huan)境(jing)中的耐蝕(shi)(shi)性見表(biao)12-134。

  在(zai)一(yi)些(xie)酸性(xing)介質中，925合(he)金(jin)的耐蝕性(xing)見(jian)表12-135。顯然在(zai)70T的1% HCl 和(he)沸騰85%硫酸中，合(he)金(jin)的耐蝕性(xing)不(bu)佳。

  在25℃, 3.5% NaCl溶(rong)液中(zhong)，對每個含有(you)40個縫隙的(de)試樣經1000小(xiao)時試驗， 未出(chu)現縫隙腐蝕，腐蝕速度＜0.03mm/a。

四、冷熱加工、熱處理(li)和(he)焊接(jie)性能(neng)

   1. 冷(leng)熱加工

   925合金易于熱加工，其(qi)熱加工溫度范圍為(wei)870~1175℃，在(zai)(zai)1095℃以(yi)下(xia)的 溫度，925合金的熱加工特點類(lei)似于825合金。為(wei)了(le)獲得最大耐蝕(shi)性和直接時效后的最高強度水平，其(qi)終加工溫度以(yi)控制在(zai)(zai)870 ~980℃為(wei)宜(yi)。

   冷成型行為(wei)與825合金類似(si)，僅加(jia)工硬化速度(du)稍許增加(jia)。

   2. 熱處理(li)

   對于(yu)(yu)時(shi)(shi)效硬化(hua)處理材料(liao)的固溶退火應在980~1040℃進(jin)行，保(bao)溫時(shi)(shi)間30分鐘至4小時(shi)(shi)不(bu)等，取決于(yu)(yu)產(chan)品(pin)的截(jie)面尺寸。對于(yu)(yu)截(jie)面尺寸≤25mm的產(chan)品(pin)應以相(xiang)當(dang)或快于(yu)(yu)空(kong)冷的速度冷卻；對于(yu)(yu)截(jie)面尺寸大于(yu)(yu)25mm的產(chan)品(pin)，需要(yao)水(shui)淬。

   時(shi)效硬化(hua)處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐(lu)冷至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫總的時(shi)間為18小時(shi)，然(ran)后以(yi)空冷或快(kuai)于空冷的冷卻速度冷卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合(he)金可釆用(yong)(yong)(yong)GTAW、GMAW進行(xing)焊(han)(han)(han)接，不推薦使(shi)用(yong)(yong)(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接材料宜 使(shi)用(yong)(yong)(yong)725NDUR。采用(yong)(yong)(yong)725NDUR焊(han)(han)(han)接材料，焊(han)(han)(han)縫的(de)室溫沖擊性(xing)(xing)(xing)能見表(biao)12-136。焊(han)(han)(han)前退火(huo)(huo)，焊(han)(han)(han)后(hou)退火(huo)(huo)+時效(xiao)處(chu)理的(de)韌性(xing)(xing)(xing)最好。焊(han)(han)(han)件的(de)拉伸性(xing)(xing)(xing)能亦表(biao)明，焊(han)(han)(han)前退火(huo)(huo)和焊(han)(han)(han)后(hou)退火(huo)(huo)+時效(xiao)處(chu)理，焊(han)(han)(han)件具有最好的(de)塑性(xing)(xing)(xing)和稍低的(de)強(qiang)度，一些(xie)數據如圖(tu) 12-73和 圖(tu) 12-74所示。

   4. 物理性(xing)能

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

五、 應用

  925合金主(zhu)要(yao)應(ying)用于(yu)既要(yao)求具(ju)有高強(qiang)度又要(yao)求具(ju)有良好(hao)耐(nai)蝕性的(de)服役(yi)條件。 因其良好(hao)的(de)耐(nai)硫化物應(ying)力腐(fu)蝕(SSCC)和在酸性油氣井(jing)(jing)環境中的(de)良好(hao)耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕性能，它(ta)是酸性油氣開采(cai)的(de)重(zhong)要(yao)耐(nai)蝕結構材(cai)料。如井(jing)(jing)下和地(di)面的(de)氣井(jing)(jing)部件包括管件: 閥門、懸掛(gua)件、地(di)面管接頭、工具(ju)聯接器和封隔裝置等。此合金也適用于(yu)緊固(gu)件，艦(jian)船和泵用軸類(lei)以及高強(qiang)度管線系統(tong)。