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Incoloy 925

 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一種可時效(xiao)(xiao)強化的(de)鐵(tie)鎳基耐(nai)蝕(shi)(shi)合金，由于Cr、Mo、Cu的(de)復(fu)合作用效(xiao)(xiao)果，致使(shi)此(ci)合金具(ju)有優良的(de)耐(nai)還原性(xing)化學介質的(de)腐蝕(shi)(shi)能力(li)，以及(ji)良好(hao)的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)和(he)耐(nai)縫隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)能。此(ci)合金的(de)鎳含量足以保證其耐(nai)氯離子引起的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。它主要應(ying)用于既要求(qiu)(qiu)高強度又要求(qiu)(qiu)具(ju)有足夠耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)領域(yu)，如酸性(xing)油氣開采使(shi)用的(de)井下和(he)地面裝置和(he)設(she)備。

一、化學成分(fen)和組織(zhi)特點

 Incoloy 925合金的化(hua)學成(cheng)分見表12-130。

 Incoloy 925合金(jin)在固溶狀(zhuang)態下，為奧(ao)氏體(ti)組織，由于此(ci)合金(jin)加入了 Ti和(he)Al，因此(ci)在恰(qia)當的溫度下進(jin)行時效處理(li)，故(gu)γ［Ni3（Al、Ti）］的析出可使(shi)合金(jin)的強(qiang)度和(he)硬度 顯著(zhu)提高，達到提高強(qiang)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℃。

 相的(de)(de)析出不僅使(shi)合金(jin)(jin)的(de)(de)強(qiang)度提高，也將使(shi)合金(jin)(jin)脆化(hua)即(ji)沖擊(ji)性能變壞，由所測 定的(de)(de)沖擊(ji)吸收(shou)功可知(zhi)，W相沉淀并未(wei)嚴重引起韌性變壞，即(ji)使(shi)進行10小時(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)925合金(jin)(jin)的(de)(de)沖擊(ji)吸收(shou)功仍在100J以上(shang)；使(shi)沖擊(ji)韌性變壞的(de)(de)沉淀相為σ相，于830℃ 時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)5小時(shi)(shi)(shi)(shi),合金(jin)(jin)的(de)(de)沖擊(ji)吸收(shou)功已＜60J,隨時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)間增長，合金(jin)(jin)的(de)(de)韌性繼續惡化(hua)（圖(tu) 12-68）

二、 力學(xue)性能

  Incoloy 925合(he)金固溶(rong)和固溶(rong)+時效(xiao)態室溫力學性能(neng)見表(biao)12-131，高溫力學性能(neng)如圖12-69所示。

  Incoloy 925合金(jin)旋轉梁疲勞(lao)試驗(yan)結果如(ru)圖(tu)12-70所示(shi)，雙時效(xiao)925合金(jin)的平(ping)均軸(zhou)向(xiang)應力與循環(huan)次數關系如(ru)圖(tu)12-71所示(shi)。

三(san)、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(biao)性(xing)的(de)酸性(xing)氣井環境中的(de)耐蝕性(xing)分(fen)別見(jian) 圖12-72 和(he)表(biao)12-132 ~ 表(biao)12-134。破裂溫度(du)試驗結果指出，925合(he)(he)金(jin)(jin)模(mo)擬酸性(xing)氣井環境中的(de)破裂溫度(du)高于冷(leng)加(jia)(jia)工態的(de)825合(he)(he)金(jin)(jin)，但低于725合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)冷(leng)加(jia)(jia)工態的(de)G-3合(he)(he)金(jin)(jin)和(he)C-276合(he)(he)金(jin)(jin)（圖 12-71 ）。

 表(biao)12-132為(wei)925合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)NACE溶(rong)液中C形環試(shi)(shi)樣(yang)的(de)試(shi)(shi)驗結(jie)果，為(wei)了比較列入了在(zai)此環境中常用的(de)耐蝕(shi)(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)，包括625、718、725、825、G-3和(he)C-276。試(shi)(shi)樣(yang)結(jie)果表(biao)明(ming)，925合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐硫(liu)化物(wu)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)（氫脆）性(xing)能優于(yu)冷(leng)加(jia)工(gong)態625合(he)金(jin)(jin)(jin) 和(he)G-3合(he)金(jin)(jin)(jin)，與(yu)718、725、825和(he)C-276合(he)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)當。應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗指岀(chu)，925合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能不及(ji)C-276和(he)625合(he)金(jin)(jin)(jin)，與(yu)G-3、825、718等合(he)金(jin)(jin)(jin)相(xiang)當（表(biao) 12-133）。925合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)游離硫(liu)環境中的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)見表(biao)12-134。

  在一些酸性(xing)介質中(zhong)，925合(he)金的(de)耐蝕性(xing)見表12-135。顯(xian)然在70T的(de)1% HCl 和沸騰85%硫酸中(zhong)，合(he)金的(de)耐蝕性(xing)不(bu)佳(jia)。

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

四、冷熱(re)加工、熱(re)處理(li)和焊接性能

   1. 冷熱(re)加工

   925合金易于(yu)熱(re)加(jia)工(gong)，其熱(re)加(jia)工(gong)溫度(du)(du)范圍為(wei)870~1175℃，在(zai)1095℃以(yi)下的(de) 溫度(du)(du)，925合金的(de)熱(re)加(jia)工(gong)特(te)點類似(si)于(yu)825合金。為(wei)了獲得最大耐蝕性和直接時效后的(de)最高(gao)強度(du)(du)水平，其終加(jia)工(gong)溫度(du)(du)以(yi)控制(zhi)在(zai)870 ~980℃為(wei)宜。

   冷成型行為與825合(he)金類似(si)，僅加工硬化速(su)度稍許增加。

   2. 熱處理

   對于(yu)時(shi)(shi)效硬化處理材料的固溶退火應(ying)在980~1040℃進行，保溫時(shi)(shi)間30分鐘至4小(xiao)時(shi)(shi)不等，取決于(yu)產(chan)品的截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)。對于(yu)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)≤25mm的產(chan)品應(ying)以相當或(huo)快于(yu)空冷(leng)的速(su)度冷(leng)卻；對于(yu)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)尺(chi)(chi)寸(cun)大于(yu)25mm的產(chan)品，需(xu)要水淬。

   時效硬(ying)化處理制度：(732 ~749)℃ (6~9)小時爐(lu)冷(leng)至621℃,在621℃ ±8℃ 保溫(wen)總的(de)時間為(wei)18小時，然后(hou)以空冷(leng)或快于空冷(leng)的(de)冷(leng)卻速度冷(leng)卻。

   3. 焊接

    Incoloy 925合金可(ke)釆用(yong)GTAW、GMAW進行焊(han)(han)接，不推薦(jian)使(shi)用(yong)埋弧焊(han)(han)。焊(han)(han)接材(cai)料(liao)宜 使(shi)用(yong)725NDUR。采用(yong)725NDUR焊(han)(han)接材(cai)料(liao)，焊(han)(han)縫(feng)的(de)室溫(wen)沖(chong)擊性(xing)(xing)能見表12-136。焊(han)(han)前退(tui)火(huo)(huo)，焊(han)(han)后(hou)退(tui)火(huo)(huo)+時(shi)效處(chu)理(li)(li)的(de)韌性(xing)(xing)最好。焊(han)(han)件的(de)拉(la)伸性(xing)(xing)能亦表明，焊(han)(han)前退(tui)火(huo)(huo)和(he)焊(han)(han)后(hou)退(tui)火(huo)(huo)+時(shi)效處(chu)理(li)(li)，焊(han)(han)件具有最好的(de)塑性(xing)(xing)和(he)稍(shao)低的(de)強(qiang)度，一(yi)些數據如圖 12-73和(he) 圖 12-74所示。

   4. 物理性能

   Incoloy 925合(he)金物理性能(neng)件表(biao) 12-137~ 表(biao) 12-139。

五、 應用

  925合金主(zhu)要(yao)應用于(yu)既要(yao)求具有(you)高(gao)強(qiang)度(du)又要(yao)求具有(you)良(liang)(liang)好(hao)耐(nai)蝕性(xing)的服役(yi)條件(jian)。 因其良(liang)(liang)好(hao)的耐(nai)硫(liu)化(hua)物(wu)應力(li)腐蝕(SSCC)和(he)在酸性(xing)油氣井環境中的良(liang)(liang)好(hao)耐(nai)應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)，它是酸性(xing)油氣開采(cai)的重要(yao)耐(nai)蝕結構材料(liao)。如(ru)井下(xia)和(he)地(di)面(mian)的氣井部件(jian)包括管(guan)件(jian): 閥門、懸掛(gua)件(jian)、地(di)面(mian)管(guan)接(jie)(jie)頭、工具聯接(jie)(jie)器和(he)封(feng)隔裝(zhuang)置等。此(ci)合金也(ye)適用于(yu)緊固件(jian)，艦船(chuan)和(he)泵用軸(zhou)類以及高(gao)強(qiang)度(du)管(guan)線系(xi)統。