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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合(he)金(jin) 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、化(hua)學成分和組(zu)織特點

 合(he)金(jin)的化(hua)學成分列于表2-4-66。合(he)金(jin)成分中的鎳(nie)當量和(he)鉻(ge)當量的平衡(heng)關系，決定(ding)了(le)此合(he)金(jin)在(zai)(zai)固溶條件下(xia)為純奧氏體(ti)組(zu)織。但在(zai)(zai)中溫時效(xiao)時，會在(zai)(zai)奧氏體(ti)基體(ti)和(he)晶間上析(xi)出碳(tan)化(hua)物和(he)金(jin)屬間化(hua)合(he)物，這些沉(chen)淀相(xiang)會危害合(he)金(jin)的力學性能和(he)耐(nai)蝕(shi)性能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全(quan)面腐(fu)蝕

    ①. 大氣 

        此合(he)金耐鄉村、工業和海洋環境的(de)(de)大氣腐蝕，但在含氯化物高(gao)的(de)(de)大氣中(zhong)(zhong)，尤其是在潮(chao)濕的(de)(de)大氣中(zhong)(zhong)，此合(he)金會產生(sheng)很淺的(de)(de)點蝕，見表2-4-67。

   ②. 淡水(shui)

    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. 海水 

    表2-4-68給出(chu)了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在各種海(hai)水中的(de)(de)耐蝕(shi)性。此合金(jin)在高速(su)海(hai)水中耐蝕(shi)，在靜(jing)止和低速(su)海(hai)水中或有(you)污染(ran)的(de)(de)海(hai)水條件下(xia)會產生一(yi)定的(de)(de)腐蝕(shi)。

   ④. 硫酸

    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(lin)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(yan)酸 

   表2-4-74列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)不同濃度(du)鹽酸(suan)中(zhong)的(de)(de)實驗(yan)(yan)室結果。此(ci)合金(jin)僅(jin)在(zai)室溫的(de)(de)稀(xi)酸(suan)溶液(ye)中(zhong)可以使(shi)用。實驗(yan)(yan)表明，充氣(qi)加速(su)了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中(zhong)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕，例如(ru)在(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽(bao)和的(de)(de)條件下的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)率（72h)僅(jin)為0.006mm/a,而在(zai)用空氣(qi)飽(bao)和的(de)(de)酸(suan)中(zhong)卻(que)為0.53mm/a,耐蝕性(xing)迅速(su)下降。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅(gui)酸

  此合金在氫(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)耐蝕性不佳(jia)，僅在少數條件下具有中(zhong)等耐蝕性，一般(ban)不推(tui)薦在純氫(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)使用。氟(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)(suan)的腐蝕性較氫(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)輕(qing)，在含有雜質(zhi)的氟(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)，此合金耐蝕性良好(hao)，可以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)、氟(fu)(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(suan)(suan)及含氫(qing)(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)介質(zhi)中(zhong)的耐蝕性見表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. 硝酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)沸(fei)騰溫(wen)度(du)的(de)所有(you)(you)濃度(du)的(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)（包括66%HNO3)具有(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。在(zai)(zai)稀硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)可以(yi)使用到沸(fei)點以(yi)上的(de)溫(wen)度(du)，在(zai)(zai)室溫(wen)發煙硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)和(he)70℃加(jia)緩蝕(shi)劑的(de)發煙硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)，也呈現(xian)出(chu)較好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)性能見表(biao)2-4-77和(he)表(biao)2-4-78及圖2-4-48。鑒于(yu)通(tong)常的(de)18-8C-Ni不銹鋼具有(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)耐(nai)(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)腐蝕(shi)性能，在(zai)(zai)純HNO3中(zhong)(zhong)(zhong)不采(cai)用此(ci)合(he)(he)金(jin)。在(zai)(zai)含有(you)(you)各種雜質和(he)添加(jia)物(wu)的(de)HNO3中(zhong)(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現(xian)出(chu)良(liang)(liang)好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性，優于(yu)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼，常被采(cai)用，見表(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機酸和(he)化合物

   在有機酸(suan)和化(hua)合(he)物中(zhong)(zhong)，此合(he)金表(biao)現出高度的(de)耐(nai)蝕(shi)性，可(ke)以在很寬的(de)溫度范(fan)圍內應用。在沸騰溫度時，除在10%草酸(suan)中(zhong)(zhong)外，在大多數10%的(de)有機酸(suan)中(zhong)(zhong)均(jun)耐(nai)蝕(shi)，在有機加工的(de)過程中(zhong)(zhong)也(ye)呈(cheng)現出優(you)良的(de)耐(nai)蝕(shi)性，工廠試(shi)驗(yan)結果見表(biao) 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在(zai)1150~1204℃固溶處理(li)(li)條件下對晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)不敏(min)感，當中(zhong)溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)1h時(shi)(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界上將(jiang)出現富(fu)鉻(ge)(ge)的(de)(de)M23C6沉淀，進而導致在(zai)沸騰(teng)65%HNO3中(zhong)的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)。然(ran)而在(zai)敏(min)化(hua)(hua)(hua)前940℃穩定化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)1小時(shi)(shi)，可(ke)防(fang)止敏(min)化(hua)(hua)(hua)引起的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)。圖2-4-49 指出了原始固溶退火狀(zhuang)態和(he)敏(min)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)、時(shi)(shi)間的(de)(de)關(guan)系(xi)。顯(xian)然(ran)在(zai)65%HNO3的(de)(de)評價試驗(yan)中(zhong)，940℃穩定化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)將(jiang)延遲在(zai)敏(min)感溫(wen)度(du)產(chan)生晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)所(suo)需的(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間。研(yan)究表明，在(zai)此(ci)(ci)溫(wen)度(du)由于易形成(cheng)TiC,可(ke)防(fang)止產(chan)生大量的(de)(de)M23C6所(suo)引起的(de)(de)晶(jing)界鉻(ge)(ge)貧化(hua)(hua)(hua)。同時(shi)(shi)，由于鉻(ge)(ge)的(de)(de)高溫(wen)下擴散也將(jiang)減少晶(jing)界鉻(ge)(ge)的(de)(de)貧化(hua)(hua)(hua)程(cheng)度(du)，因(yin)此(ci)(ci)防(fang)止或(huo)減緩(huan)了晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)產(chan)生。為此(ci)(ci)目(mu)的(de)(de)，此(ci)(ci)合(he)金的(de)(de)工廠供貨狀(zhuang)態可(ke)為940℃穩定化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)狀(zhuang)態。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)氧化性(xing)(xing)酸性(xing)(xing)氯化物(wu)中的耐點性(xing)(xing)能，顯(xian)然此合金在(zai)此類(lei)介質(zhi)中耐蝕性(xing)(xing)欠佳。

  4. 應(ying)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(li)學性(xing)能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)的室溫力學(xue)性能件表 2-4-84。

四、物(wu)流(liu)性能

  表2-4-85 為(wei)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金的物理性能。

五、熱(re)冷加(jia)工及成型(xing)性(xing)能

  此合(he)金的(de)熱成(cheng)型(xing)(xing)溫(wen)度為927~1065℃,不宜在(zai)晶間腐蝕敏感溫(wen)度（650℃)下(xia)進(jin)(jin)行(xing)成(cheng)型(xing)(xing)操作(zuo)，如果(guo)在(zai)高(gao)于(yu)1065℃成(cheng)型(xing)(xing)，最終成(cheng)型(xing)(xing)應在(zai)870~980℃范圍(wei)內進(jin)(jin)行(xing)，以(yi)獲得(de)良好的(de)耐晶間腐蝕性能(neng)。此合(he)金亦(yi)適于(yu)冷(leng)加工成(cheng)型(xing)(xing)，其性能(neng)類(lei)似Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼(gang)。

六(liu)、熱(re)處理(li)工藝

  此合(he)金(jin)適宜(yi)的最終(zhong)熱處(chu)理是940℃穩定化處(chu)理。中(zhong)間退火溫度以高(gao)于1050℃固溶軟(ruan)化退火溫度為宜(yi)。

七(qi)、焊接性(xing)能

  可以采用通常(chang)的焊接方(fang)法焊接，推薦采用鎳基焊絲(si)（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八(ba)、應用

  由于此(ci)(ci)合金的(de)耐蝕適應性廣(guang)泛(fan)，因此(ci)(ci)在化(hua)學(xue)加(jia)工工業、熱(re)海水和水冶廠(chang)得(de)(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應用。主要用于處理熱(re)硫酸(suan)、含氯化(hua)物溶液、亞硫酸(suan)等環境的(de)熱(re)交(jiao)換器(qi)、管道、閥門(men)、泵等。在造紙工業的(de)木漿浸取器(qi)及深(shen)源(yuan)氣井領(ling)域(yu)中亦得(de)(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應用。