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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時效(xiao)強(qiang)化的(de)(de)鐵(tie)鎳基(ji)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)，由于Cr、Mo、Cu的(de)(de)復(fu)合作用效(xiao)果(guo)，致使此合金(jin)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)還原性化學介質(zhi)的(de)(de)腐蝕(shi)能(neng)力(li)，以及良好的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)和(he)耐(nai)縫隙腐蝕(shi)性能(neng)。此合金(jin)的(de)(de)鎳含(han)量足以保證(zheng)其耐(nai)氯離子引起的(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)。它主要應(ying)用于既要求高強(qiang)度(du)又要求具(ju)(ju)有足夠耐(nai)蝕(shi)性的(de)(de)領域，如酸性油(you)氣(qi)開(kai)采使用的(de)(de)井下和(he)地面裝置和(he)設備。

一、化學成分和組(zu)織特點

 Incoloy 925合金(jin)的化學成分(fen)見表12-130。

 Incoloy 925合金在固溶狀態下，為奧氏(shi)體(ti)組織，由(you)于此合金加入(ru)了 Ti和Al，因此在恰當的溫度下進行時效處理，故γ［Ni3（Al、Ti）］的析出(chu)可使(shi)合金的強度和硬度 顯著提(ti)高，達到提(ti)高強度的目的。

  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(xiang)的析出不僅(jin)使(shi)(shi)合(he)金(jin)的強(qiang)度提高，也將使(shi)(shi)合(he)金(jin)脆化即(ji)沖擊(ji)(ji)(ji)性能變(bian)(bian)壞，由(you)所測 定的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)可知，W相(xiang)沉淀(dian)并未(wei)嚴(yan)重引起韌(ren)性變(bian)(bian)壞，即(ji)使(shi)(shi)進行10小時時效(xiao)925合(he)金(jin)的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)仍(reng)在100J以(yi)上；使(shi)(shi)沖擊(ji)(ji)(ji)韌(ren)性變(bian)(bian)壞的沉淀(dian)相(xiang)為σ相(xiang)，于830℃ 時效(xiao)5小時,合(he)金(jin)的沖擊(ji)(ji)(ji)吸收功(gong)已＜60J,隨時效(xiao)時間增長(chang)，合(he)金(jin)的韌(ren)性繼續惡(e)化（圖(tu) 12-68）

二(er)、 力(li)學(xue)性能

  Incoloy 925合金(jin)固溶和固溶+時效態室溫力(li)學性能(neng)(neng)見表12-131，高溫力(li)學性能(neng)(neng)如圖12-69所示(shi)。

  Incoloy 925合金(jin)旋轉梁疲勞(lao)試(shi)驗結果如圖12-70所示，雙(shuang)時(shi)效925合金(jin)的(de)平(ping)均軸(zhou)向應力與(yu)循環次數(shu)關系如圖12-71所示。

三、耐(nai)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)金(jin)(jin)在具有代表性的(de)(de)酸(suan)(suan)性氣(qi)井環境中(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)性分別(bie)見 圖12-72 和(he)表12-132 ~ 表12-134。破裂溫(wen)度試驗結果指(zhi)出，925合(he)(he)金(jin)(jin)模擬酸(suan)(suan)性氣(qi)井環境中(zhong)的(de)(de)破裂溫(wen)度高于冷加工(gong)態的(de)(de)825合(he)(he)金(jin)(jin)，但低于725合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)冷加工(gong)態的(de)(de)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)（圖 12-71 ）。

 表12-132為(wei)925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在NACE溶(rong)液(ye)中(zhong)C形環(huan)試(shi)樣(yang)的(de)(de)試(shi)驗(yan)結果，為(wei)了比較列入了在此環(huan)境中(zhong)常用的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)樣(yang)結果表明，925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐硫化物(wu)應力腐蝕(shi)(shi)（氫脆）性能(neng)優于冷加(jia)工態625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相當。應力腐蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)指岀，925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)(shi)性能(neng)不(bu)及(ji)C-276和(he)625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，與G-3、825、718等(deng)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)相當（表 12-133）。925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在游離硫環(huan)境中(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性見表12-134。

  在一些(xie)酸性(xing)介質中(zhong)，925合金的耐蝕性(xing)見表12-135。顯然在70T的1% HCl 和沸騰85%硫(liu)酸中(zhong)，合金的耐蝕性(xing)不佳。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶(rong)液(ye)中，對每個含有40個縫(feng)隙(xi)的試樣(yang)經1000小時試驗， 未出現縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi)，腐蝕(shi)速度(du)＜0.03mm/a。

四、冷熱加(jia)工、熱處理和焊(han)接(jie)性能

   1. 冷熱加工

   925合(he)(he)金易于熱(re)加(jia)工，其熱(re)加(jia)工溫度(du)范圍為(wei)(wei)870~1175℃，在1095℃以(yi)下的 溫度(du)，925合(he)(he)金的熱(re)加(jia)工特點類似于825合(he)(he)金。為(wei)(wei)了獲得最(zui)大耐蝕性和直接時效后的最(zui)高強(qiang)度(du)水平，其終加(jia)工溫度(du)以(yi)控制在870 ~980℃為(wei)(wei)宜。

   冷成型行為與(yu)825合(he)金類似，僅(jin)加(jia)工硬化速度稍許(xu)增加(jia)。

   2. 熱處理(li)

   對于(yu)時效硬化(hua)處(chu)理(li)材料的(de)(de)固(gu)溶退火應(ying)(ying)在980~1040℃進行，保溫時間30分鐘至4小時不(bu)等，取(qu)決(jue)于(yu)產品的(de)(de)截面尺寸(cun)(cun)。對于(yu)截面尺寸(cun)(cun)≤25mm的(de)(de)產品應(ying)(ying)以相當或快于(yu)空(kong)冷(leng)的(de)(de)速度(du)冷(leng)卻；對于(yu)截面尺寸(cun)(cun)大于(yu)25mm的(de)(de)產品，需(xu)要水淬。

   時(shi)效硬化處理制(zhi)度：(732 ~749)℃ (6~9)小時(shi)爐冷(leng)至(zhi)621℃,在(zai)621℃ ±8℃ 保溫總的(de)時(shi)間(jian)為18小時(shi)，然后以空冷(leng)或快于空冷(leng)的(de)冷(leng)卻(que)速度冷(leng)卻(que)。

   3. 焊(han)接(jie)

    Incoloy 925合金可釆用(yong)GTAW、GMAW進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)，不推薦使(shi)用(yong)埋(mai)弧焊(han)。焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)宜(yi) 使(shi)用(yong)725NDUR。采(cai)用(yong)725NDUR焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)，焊(han)縫(feng)的室(shi)溫沖擊(ji)性能見表12-136。焊(han)前(qian)退火，焊(han)后退火+時(shi)效處理(li)的韌(ren)性最(zui)好(hao)。焊(han)件(jian)(jian)的拉伸性能亦表明，焊(han)前(qian)退火和焊(han)后退火+時(shi)效處理(li)，焊(han)件(jian)(jian)具有(you)最(zui)好(hao)的塑(su)性和稍低(di)的強度，一些數據如圖 12-73和 圖 12-74所示。

   4. 物理性(xing)能

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

五、 應用(yong)

  925合金(jin)主要應用(yong)于既要求具(ju)(ju)有高(gao)強(qiang)度又要求具(ju)(ju)有良(liang)好耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)的服役條件。 因其良(liang)好的耐(nai)(nai)硫(liu)化(hua)物應力腐蝕(SSCC)和在酸性(xing)(xing)油氣(qi)井環境(jing)中的良(liang)好耐(nai)(nai)應力腐蝕性(xing)(xing)能，它是(shi)酸性(xing)(xing)油氣(qi)開采(cai)的重(zhong)要耐(nai)(nai)蝕結構材(cai)料。如井下和地面(mian)的氣(qi)井部(bu)件包括管件: 閥門(men)、懸掛件、地面(mian)管接頭(tou)、工(gong)具(ju)(ju)聯(lian)接器(qi)和封隔裝(zhuang)置等。此合金(jin)也適用(yong)于緊固件，艦(jian)船和泵(beng)用(yong)軸類以及高(gao)強(qiang)度管線系(xi)統。