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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合(he)金(jin)是一種可(ke)時效強(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵鎳基耐(nai)(nai)蝕(shi)合金，由(you)于(yu)Cr、Mo、Cu的(de)(de)(de)(de)(de)復合作(zuo)用效果(guo)，致使此合金具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)還(huan)原(yuan)性化(hua)學介質的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)能力，以(yi)及良好的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)和耐(nai)(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)性能。此合金的(de)(de)(de)(de)(de)鎳含(han)量足(zu)以(yi)保證(zheng)其耐(nai)(nai)氯離子引起的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐蝕(shi)。它主要(yao)應用于(yu)既(ji)要(yao)求高強(qiang)度又要(yao)求具有(you)足(zu)夠耐(nai)(nai)蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)領域(yu)，如酸性油氣開采使用的(de)(de)(de)(de)(de)井下和地面(mian)裝置(zhi)和設備。

一、化學成分和組織特點

 Incoloy 925合(he)金的化學成分見表(biao)12-130。

 Incoloy 925合(he)(he)金在(zai)固溶狀態下，為奧(ao)氏體(ti)組織，由于此(ci)合(he)(he)金加入了(le) Ti和(he)Al，因此(ci)在(zai)恰當的溫度下進(jin)行時效(xiao)處理，故(gu)γ［Ni3（Al、Ti）］的析(xi)出可使(shi)合(he)(he)金的強(qiang)度和(he)硬度 顯著提高，達(da)到提高強(qiang)度的目(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(de)析(xi)出(chu)不(bu)僅(jin)使合(he)金(jin)的(de)強度(du)提高，也將使合(he)金(jin)脆(cui)化(hua)即(ji)沖擊(ji)性(xing)能(neng)變壞，由(you)所測 定的(de)沖擊(ji)吸收(shou)功可知，W相(xiang)沉淀(dian)并(bing)未嚴重引起韌(ren)(ren)性(xing)變壞，即(ji)使進(jin)行10小時時效(xiao)925合(he)金(jin)的(de)沖擊(ji)吸收(shou)功仍在100J以上；使沖擊(ji)韌(ren)(ren)性(xing)變壞的(de)沉淀(dian)相(xiang)為σ相(xiang)，于830℃ 時效(xiao)5小時,合(he)金(jin)的(de)沖擊(ji)吸收(shou)功已＜60J,隨時效(xiao)時間增長，合(he)金(jin)的(de)韌(ren)(ren)性(xing)繼續惡化(hua)（圖 12-68）

二、 力學(xue)性能

  Incoloy 925合金固(gu)溶(rong)和固(gu)溶(rong)+時效態室溫(wen)力(li)學性(xing)能見表(biao)12-131，高溫(wen)力(li)學性(xing)能如圖12-69所(suo)示(shi)。

  Incoloy 925合(he)金旋(xuan)轉梁(liang)疲勞(lao)試驗結果(guo)如圖(tu)12-70所示(shi)，雙時效925合(he)金的平均(jun)軸向應力與(yu)循環次數(shu)關系(xi)如圖(tu)12-71所示(shi)。

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。

 合金(jin)在具有代表(biao)(biao)性(xing)的(de)酸(suan)性(xing)氣井環境(jing)(jing)中的(de)耐蝕性(xing)分(fen)別見 圖12-72 和表(biao)(biao)12-132 ~ 表(biao)(biao)12-134。破(po)裂溫度(du)試(shi)驗結果(guo)指出，925合金(jin)模擬(ni)酸(suan)性(xing)氣井環境(jing)(jing)中的(de)破(po)裂溫度(du)高于冷加工態的(de)825合金(jin)，但低于725合金(jin)和冷加工態的(de)G-3合金(jin)和C-276合金(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)12-132為925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在NACE溶液(ye)中C形環(huan)試樣(yang)的(de)試驗結果(guo)，為了比較列(lie)入了在此環(huan)境中常用(yong)的(de)耐(nai)蝕合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，包括(kuo)625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試樣(yang)結果(guo)表(biao)明，925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)硫(liu)化(hua)物應力(li)腐(fu)蝕（氫脆）性能優于冷加工(gong)態625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，與718、725、825和(he)C-276合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)相(xiang)當(dang)。應力(li)腐(fu)蝕試驗指岀，925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕性能不及C-276和(he)625合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)，與G-3、825、718等(deng)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)相(xiang)當(dang)（表(biao) 12-133）。925合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在游離硫(liu)環(huan)境中的(de)耐(nai)蝕性見表(biao)12-134。

  在一些酸(suan)性介質中(zhong)，925合(he)(he)金的耐(nai)蝕性見表12-135。顯然在70T的1% HCl 和沸騰85%硫酸(suan)中(zhong)，合(he)(he)金的耐(nai)蝕性不佳。

  在(zai)25℃, 3.5% NaCl溶液中，對每個(ge)含有40個(ge)縫隙(xi)的試(shi)樣經1000小時試(shi)驗， 未(wei)出(chu)現縫隙(xi)腐蝕(shi)，腐蝕(shi)速度＜0.03mm/a。

四、冷熱(re)加(jia)工、熱(re)處理和焊接性能

   1. 冷熱加工(gong)

   925合金易于熱加工(gong)(gong)，其熱加工(gong)(gong)溫度范圍(wei)為(wei)870~1175℃，在1095℃以下的 溫度，925合金的熱加工(gong)(gong)特點類似(si)于825合金。為(wei)了(le)獲得最大(da)耐(nai)蝕性和直(zhi)接(jie)時(shi)效后的最高強度水平，其終(zhong)加工(gong)(gong)溫度以控(kong)制在870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行(xing)為與825合金類似(si)，僅(jin)加工硬(ying)化速度稍許增加。

   2. 熱處理

   對(dui)(dui)于時(shi)(shi)效硬化處理材(cai)料的(de)(de)固溶退火應在980~1040℃進行，保溫時(shi)(shi)間30分鐘至(zhi)4小(xiao)時(shi)(shi)不等，取決于產品(pin)的(de)(de)截面尺(chi)(chi)寸。對(dui)(dui)于截面尺(chi)(chi)寸≤25mm的(de)(de)產品(pin)應以相當或(huo)快于空冷(leng)的(de)(de)速度冷(leng)卻；對(dui)(dui)于截面尺(chi)(chi)寸大于25mm的(de)(de)產品(pin)，需要(yao)水淬。

   時(shi)效硬化處理制(zhi)度：(732 ~749)℃ (6~9)小(xiao)時(shi)爐冷(leng)至(zhi)621℃,在621℃ ±8℃ 保(bao)溫總(zong)的時(shi)間為(wei)18小(xiao)時(shi)，然后以(yi)空冷(leng)或(huo)快(kuai)于空冷(leng)的冷(leng)卻(que)速度冷(leng)卻(que)。

   3. 焊接(jie)

    Incoloy 925合(he)金可釆用(yong)GTAW、GMAW進(jin)行焊(han)(han)接，不推薦(jian)使用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)。焊(han)(han)接材(cai)料(liao)宜(yi) 使用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)(han)接材(cai)料(liao)，焊(han)(han)縫的(de)(de)室溫沖擊性(xing)(xing)能見表12-136。焊(han)(han)前退(tui)(tui)火(huo)，焊(han)(han)后(hou)退(tui)(tui)火(huo)+時(shi)(shi)效處理(li)的(de)(de)韌性(xing)(xing)最(zui)好。焊(han)(han)件的(de)(de)拉(la)伸性(xing)(xing)能亦(yi)表明，焊(han)(han)前退(tui)(tui)火(huo)和(he)焊(han)(han)后(hou)退(tui)(tui)火(huo)+時(shi)(shi)效處理(li)，焊(han)(han)件具有最(zui)好的(de)(de)塑性(xing)(xing)和(he)稍低的(de)(de)強(qiang)度，一些數據如(ru)圖 12-73和(he) 圖 12-74所示。

   4. 物(wu)理性能

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

五、 應用

  925合金(jin)主要應(ying)用于既(ji)要求具(ju)有高(gao)強度又要求具(ju)有良好(hao)耐蝕(shi)性的服役(yi)條(tiao)件。 因其良好(hao)的耐硫(liu)化物應(ying)力腐蝕(shi)(SSCC)和(he)(he)在酸性油氣(qi)(qi)井(jing)環境中(zhong)的良好(hao)耐應(ying)力腐蝕(shi)性能，它(ta)是酸性油氣(qi)(qi)開采的重要耐蝕(shi)結(jie)構材(cai)料(liao)。如井(jing)下和(he)(he)地(di)面(mian)的氣(qi)(qi)井(jing)部件包括管件: 閥門、懸掛(gua)件、地(di)面(mian)管接頭、工具(ju)聯接器(qi)和(he)(he)封隔裝置等。此合金(jin)也適用于緊固件，艦(jian)船和(he)(he)泵用軸(zhou)類以及高(gao)強度管線系統。