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Incoloy 825

（0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti ）、NS 142、Incoloy 825合金 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、化學成分和(he)組織(zhi)特點

 合(he)金(jin)的化學(xue)成分列(lie)于表2-4-66。合(he)金(jin)成分中(zhong)(zhong)的鎳當(dang)量和鉻當(dang)量的平衡關系，決定了此合(he)金(jin)在固溶條(tiao)件下(xia)為純奧(ao)氏體組織。但在中(zhong)(zhong)溫(wen)時效時，會(hui)在奧(ao)氏體基體和晶間上析(xi)出碳(tan)化物和金(jin)屬(shu)間化合(he)物，這些(xie)沉淀(dian)相會(hui)危害合(he)金(jin)的力學(xue)性(xing)能和耐蝕性(xing)能。

二、耐腐蝕性(xing)能

  1. 全面(mian)腐蝕

    ①. 大氣 

        此合(he)金(jin)耐鄉村、工業和海洋環(huan)境的(de)(de)大氣腐蝕(shi)，但在含氯(lv)化(hua)物高的(de)(de)大氣中，尤其是在潮濕的(de)(de)大氣中，此合(he)金(jin)會(hui)產(chan)生很淺的(de)(de)點蝕(shi)，見表(biao)2-4-67。

   ②. 淡水

    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. 海水 

    表2-4-68給出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在各種(zhong)海水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)性。此合(he)金(jin)在高速海水(shui)(shui)中(zhong)耐蝕(shi)，在靜(jing)止和低速海水(shui)(shui)中(zhong)或有污染的(de)(de)海水(shui)(shui)條件下會產生一定的(de)(de)腐蝕(shi)。

   ④. 硫酸(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列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)在不同濃(nong)度鹽酸(suan)(suan)中的(de)(de)實驗室(shi)結果。此合(he)金(jin)僅在室(shi)溫(wen)的(de)(de)稀酸(suan)(suan)溶液中可以使用。實驗表明，充(chong)氣加速了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在鹽酸(suan)(suan)中的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，例如(ru)在5mol/L HCl、室(shi)溫(wen)、N2飽和的(de)(de)條(tiao)件下的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)（72h)僅為0.006mm/a,而在用空氣飽和的(de)(de)酸(suan)(suan)中卻(que)為0.53mm/a,耐蝕(shi)(shi)性(xing)迅(xun)速下降(jiang)。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅酸

  此(ci)合金在氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)(xing)不佳，僅在少數條件下具有中(zhong)等(deng)耐(nai)蝕性(xing)(xing)，一般不推薦在純氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)中(zhong)使用(yong)。氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸(suan)的腐蝕性(xing)(xing)較氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)輕，在含(han)有雜質的氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸(suan)中(zhong)，此(ci)合金耐(nai)蝕性(xing)(xing)良好，可以(yi)用(yong)到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)、氟(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸(suan)及含(han)氫(qing)(qing)(qing)氟(fu)(fu)(fu)酸(suan)介質中(zhong)的耐(nai)蝕性(xing)(xing)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合金在沸騰溫(wen)度(du)的(de)所有濃(nong)度(du)的(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)（包括66%HNO3)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。在稀硝(xiao)(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)可以使用到(dao)沸點以上的(de)溫(wen)度(du)，在室溫(wen)發(fa)煙硝(xiao)(xiao)(xiao)酸和(he)70℃加緩蝕(shi)(shi)劑(ji)的(de)發(fa)煙硝(xiao)(xiao)(xiao)酸中(zhong)(zhong)，也(ye)呈現(xian)出較好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)。此合金的(de)耐(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能見(jian)表2-4-77和(he)表2-4-78及圖2-4-48。鑒于通常的(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)(shi)性(xing)能，在純HNO3中(zhong)(zhong)不采用此合金。在含有各種雜(za)質和(he)添加物的(de)HNO3中(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現(xian)出良(liang)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，優于Cr-Ni奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼，常被(bei)采用，見(jian)表2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化(hua)合物

   在(zai)有(you)機(ji)酸(suan)(suan)和化合物中(zhong)，此(ci)合金表(biao)現出高度的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性，可(ke)以在(zai)很寬的(de)(de)(de)溫度范圍(wei)內應用。在(zai)沸騰(teng)溫度時(shi)，除在(zai)10%草酸(suan)(suan)中(zhong)外，在(zai)大多數10%的(de)(de)(de)有(you)機(ji)酸(suan)(suan)中(zhong)均耐(nai)蝕(shi)(shi)，在(zai)有(you)機(ji)加工的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)也呈現出優良的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性，工廠試驗結果見(jian)表(biao) 2-4-81 。

  2. 晶間腐(fu)蝕

   在(zai)1150~1204℃固溶處(chu)(chu)理條件下對(dui)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)不敏(min)感，當中(zhong)溫(wen)(wen)敏(min)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理1h時(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)(jing)(jing)界上將(jiang)出現富鉻的(de)(de)(de)(de)M23C6沉淀，進而導致在(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。然(ran)而在(zai)敏(min)化(hua)(hua)前940℃穩定(ding)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理1小時(shi)，可(ke)防(fang)止(zhi)敏(min)化(hua)(hua)引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。圖2-4-49 指出了(le)原始固溶退火狀態(tai)和敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度、時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯(xian)然(ran)在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價試驗中(zhong)，940℃穩定(ding)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理將(jiang)延遲在(zai)敏(min)感溫(wen)(wen)度產(chan)生(sheng)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)時(shi)間(jian)。研究(jiu)表明，在(zai)此(ci)溫(wen)(wen)度由于(yu)易形成(cheng)TiC,可(ke)防(fang)止(zhi)產(chan)生(sheng)大(da)量的(de)(de)(de)(de)M23C6所(suo)引(yin)起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界鉻貧化(hua)(hua)。同時(shi)，由于(yu)鉻的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)下擴散也(ye)將(jiang)減少晶(jing)(jing)(jing)界鉻的(de)(de)(de)(de)貧化(hua)(hua)程度，因此(ci)防(fang)止(zhi)或減緩了(le)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。為此(ci)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，此(ci)合金(jin)的(de)(de)(de)(de)工廠供貨(huo)狀態(tai)可(ke)為940℃穩定(ding)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理狀態(tai)。

  3. 點腐蝕

  表2-4-82 列出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)氧化(hua)(hua)性(xing)酸性(xing)氯化(hua)(hua)物中(zhong)的耐點性(xing)能，顯然此合金(jin)在(zai)此類介質(zhi)中(zhong)耐蝕性(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、力學性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫力(li)學性(xing)能(neng)件表 2-4-84。

四(si)、物流性能

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

五、熱冷加工及成型(xing)性能

  此合金的熱成(cheng)型(xing)溫度為(wei)927~1065℃,不宜在晶間(jian)腐蝕敏(min)感(gan)溫度（650℃)下(xia)進(jin)行成(cheng)型(xing)操(cao)作，如(ru)果在高于1065℃成(cheng)型(xing)，最終(zhong)成(cheng)型(xing)應在870~980℃范圍內進(jin)行，以(yi)獲得良(liang)好的耐(nai)晶間(jian)腐蝕性(xing)能。此合金亦適于冷加工成(cheng)型(xing)，其性(xing)能類似Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼。

六、熱處(chu)理工藝

  此合(he)金適宜的最(zui)終(zhong)熱處(chu)理是940℃穩定化處(chu)理。中(zhong)間退火溫度(du)以(yi)高(gao)于1050℃固溶軟化退火溫度(du)為宜。

七、焊接性能

  可(ke)以采(cai)用通常(chang)的焊(han)接(jie)(jie)方法焊(han)接(jie)(jie)，推(tui)薦采(cai)用鎳基焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應(ying)用(yong)

  由于此(ci)合金的(de)耐(nai)蝕(shi)適應(ying)性廣泛，因此(ci)在化學加工工業(ye)、熱海水和水冶廠得(de)到廣泛應(ying)用(yong)。主要用(yong)于處理熱硫酸、含氯化物溶液、亞硫酸等環境的(de)熱交(jiao)換器、管道、閥(fa)門、泵(beng)等。在造紙工業(ye)的(de)木漿浸取器及深(shen)源氣井領域中亦得(de)到廣泛的(de)應(ying)用(yong)。