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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金(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(yi)、化(hua)學成分和組織(zhi)特點

 合(he)金(jin)(jin)的化學(xue)成分列于表2-4-66。合(he)金(jin)(jin)成分中的鎳當量和鉻(ge)當量的平(ping)衡關系(xi)，決(jue)定(ding)了此合(he)金(jin)(jin)在固溶條件下(xia)為純奧氏體組織。但在中溫(wen)時效時，會在奧氏體基體和晶間(jian)上析(xi)出碳化物和金(jin)(jin)屬間(jian)化合(he)物，這些沉淀(dian)相會危害(hai)合(he)金(jin)(jin)的力學(xue)性(xing)能和耐蝕性(xing)能。

二(er)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能

  1. 全面腐(fu)蝕

    ①. 大氣 

        此合金(jin)耐鄉村、工業和海(hai)洋環境(jing)的大氣(qi)腐蝕(shi)，但在含氯化物高的大氣(qi)中，尤其(qi)是在潮濕的大氣(qi)中，此合金(jin)會產(chan)生(sheng)很淺的點蝕(shi)，見(jian)表2-4-67。

   ②. 淡(dan)水

    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(hai)水(shui) 

    表2-4-68給(gei)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)各種(zhong)海(hai)(hai)水(shui)(shui)中的耐蝕性。此合金在(zai)高速海(hai)(hai)水(shui)(shui)中耐蝕，在(zai)靜止和低(di)速海(hai)(hai)水(shui)(shui)中或有污染的海(hai)(hai)水(shui)(shui)條件(jian)下會產生(sheng)一定的腐蝕。

   ④. 硫(liu)酸(suan)

    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. 鹽酸 

   表2-4-74列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在(zai)不(bu)同濃度鹽酸(suan)中(zhong)的(de)(de)實驗(yan)室結果(guo)。此合(he)金僅(jin)在(zai)室溫的(de)(de)稀酸(suan)溶液中(zhong)可以使用。實驗(yan)表明，充氣加速了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中(zhong)的(de)(de)腐蝕，例如(ru)在(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽(bao)和的(de)(de)條件下的(de)(de)腐蝕速率(lv)（72h)僅(jin)為0.006mm/a,而在(zai)用空(kong)氣飽(bao)和的(de)(de)酸(suan)中(zhong)卻為0.53mm/a,耐(nai)蝕性(xing)迅速下降(jiang)。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅(gui)酸

  此(ci)合金在(zai)(zai)氫(qing)(qing)氟(fu)酸(suan)中耐(nai)蝕(shi)性(xing)不佳，僅在(zai)(zai)少數(shu)條件下具有中等(deng)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，一(yi)般不推薦在(zai)(zai)純氫(qing)(qing)氟(fu)酸(suan)中使用。氟(fu)硅酸(suan)的腐蝕(shi)性(xing)較氫(qing)(qing)氟(fu)酸(suan)輕，在(zai)(zai)含有雜質的氟(fu)硅酸(suan)中，此(ci)合金耐(nai)蝕(shi)性(xing)良好，可以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)(zai)氫(qing)(qing)氟(fu)酸(suan)、氟(fu)硅酸(suan)及含氫(qing)(qing)氟(fu)酸(suan)介質中的耐(nai)蝕(shi)性(xing)見(jian)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(xiao)酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在(zai)沸(fei)騰溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)所有(you)濃度的(de)(de)(de)(de)硝酸中（包括66%HNO3)具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性。在(zai)稀硝酸中可以(yi)使用(yong)到(dao)沸(fei)點(dian)以(yi)上的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度，在(zai)室溫(wen)發(fa)煙硝酸和70℃加(jia)緩蝕(shi)劑的(de)(de)(de)(de)發(fa)煙硝酸中，也(ye)呈(cheng)現(xian)出較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性。此合(he)金的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)硝酸腐(fu)蝕(shi)性能(neng)見表(biao)2-4-77和表(biao)2-4-78及圖2-4-48。鑒于通常的(de)(de)(de)(de)18-8C-Ni不(bu)銹鋼具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)硝酸腐(fu)蝕(shi)性能(neng)，在(zai)純HNO3中不(bu)采用(yong)此合(he)金。在(zai)含有(you)各種雜質和添加(jia)物的(de)(de)(de)(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現(xian)出良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性，優于Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼，常被采用(yong)，見表(biao)2-4-79。

   ⑩. 有機(ji)酸和化(hua)合物

   在有(you)(you)機酸和化(hua)合物中，此合金表現(xian)出高度(du)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)，可以在很(hen)寬的(de)(de)溫(wen)度(du)范圍內應用(yong)。在沸(fei)騰溫(wen)度(du)時，除在10%草酸中外，在大多數10%的(de)(de)有(you)(you)機酸中均耐蝕，在有(you)(you)機加工的(de)(de)過(guo)程中也呈現(xian)出優(you)良的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)，工廠試驗結(jie)果(guo)見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在1150~1204℃固溶(rong)處理(li)(li)條件下(xia)對晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)不敏(min)感，當中溫(wen)(wen)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)1h時(shi)，如(ru)760℃,在晶界(jie)上將(jiang)(jiang)出(chu)現富(fu)鉻(ge)的(de)(de)M23C6沉淀，進而(er)導致在沸(fei)騰(teng)65%HNO3中的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。然而(er)在敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)前(qian)940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)1小時(shi)，可防(fang)止(zhi)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)引(yin)起的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。圖2-4-49 指(zhi)出(chu)了原(yuan)始(shi)固溶(rong)退(tui)火狀態(tai)(tai)和敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)、時(shi)間(jian)的(de)(de)關系。顯然在65%HNO3的(de)(de)評(ping)價試驗中，940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)將(jiang)(jiang)延遲在敏(min)感溫(wen)(wen)度(du)(du)產生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)所需的(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)間(jian)。研究表明(ming)，在此溫(wen)(wen)度(du)(du)由于(yu)易形(xing)成(cheng)TiC,可防(fang)止(zhi)產生大量的(de)(de)M23C6所引(yin)起的(de)(de)晶界(jie)鉻(ge)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)。同時(shi)，由于(yu)鉻(ge)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)擴散也將(jiang)(jiang)減少晶界(jie)鉻(ge)的(de)(de)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)程度(du)(du)，因此防(fang)止(zhi)或(huo)減緩(huan)了晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)產生。為(wei)(wei)此目(mu)的(de)(de)，此合金的(de)(de)工廠供(gong)貨(huo)狀態(tai)(tai)可為(wei)(wei)940℃穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)狀態(tai)(tai)。

  3. 點腐蝕(shi)

  表(biao)2-4-82 列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧(yang)化性(xing)酸性(xing)氯化物中(zhong)的耐點性(xing)能(neng)，顯然此合金在此類介質(zhi)中(zhong)耐蝕性(xing)欠佳。

  4. 應力腐(fu)蝕(shi)

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在堿和MgCl₂中的耐應力腐蝕斷裂性能見表2-4-83。

三、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)的室溫力(li)學性能件表 2-4-84。

四、物流性能

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

五、熱冷加工及成型性能

  此合金的熱(re)成型溫度為(wei)927~1065℃,不(bu)宜在晶(jing)間腐(fu)蝕敏感溫度（650℃)下進行成型操(cao)作，如果在高(gao)于1065℃成型，最(zui)終成型應在870~980℃范圍內進行，以(yi)獲得良(liang)好的耐晶(jing)間腐(fu)蝕性能。此合金亦(yi)適于冷加工成型，其性能類似Cr-Ni奧氏體不(bu)銹鋼。

六(liu)、熱處理工藝

  此(ci)合金適宜(yi)的最終(zhong)熱處理是940℃穩定化處理。中間退火溫度以高于1050℃固(gu)溶軟化退火溫度為宜(yi)。

七、焊(han)接性能(neng)

  可以采用(yong)通常的焊(han)接方法(fa)焊(han)接，推薦采用(yong)鎳基焊(han)絲(si)（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應(ying)用(yong)

  由于此(ci)合金的耐蝕適應性(xing)廣(guang)泛，因此(ci)在化學(xue)加工(gong)工(gong)業(ye)、熱海(hai)水和水冶廠(chang)得(de)到(dao)廣(guang)泛應用。主要用于處理熱硫(liu)酸、含氯化物溶液、亞硫(liu)酸等環境(jing)的熱交(jiao)換器、管道、閥門、泵等。在造紙工(gong)業(ye)的木漿浸取器及深源氣(qi)井領域中亦得(de)到(dao)廣(guang)泛的應用。