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00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti（Inconel 725 ）

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金是(shi)一種(zhong)既(ji)(ji)具有高(gao)(gao)耐蝕(shi)性(xing)又可(ke)時(shi)效(xiao)硬化(hua)到(dao)極高(gao)(gao)強(qiang)度的(de)Ni-Cr-Mo-Nb-Ti- Al耐蝕(shi)合金(jin)(jin)。此合金(jin)(jin)的(de)耐蝕(shi)性(xing)基本上與已廣泛使用的(de)Inconel 625合金(jin)(jin)一致，時(shi)效(xiao)硬化(hua)處理的(de)725合金(jin)(jin)的(de)強(qiang)度水平(ping)是(shi)625合金(jin)(jin)的(de)2倍，并且其塑(su)(su)韌(ren)性(xing)仍保(bao)持較高(gao)(gao)的(de)水平(ping)。對于在腐蝕(shi)環境中應用，既(ji)(ji)要求具有優異耐蝕(shi)性(xing)又要求具有高(gao)(gao)強(qiang)和高(gao)(gao)的(de)塑(su)(su)韌(ren)性(xing)的(de)服役(yi)條件(jian)，一些大型部(bu)件(jian)或截面尺寸不均勻的(de)部(bu)件(jian)不能釆(bian)用冷加(jia)工(gong)的(de)強(qiang)化(hua)措施，這種(zhong)時(shi)效(xiao)硬化(hua)型鐐基耐蝕(shi)合金(jin)(jin)不失是(shi)一種(zhong)最佳(jia)選擇。Inconel 725合金(jin)(jin)已在酸性(xing)氣田(tian)開發中得(de)到(dao)成功應用。

一、化學成分特(te)點和組織結構

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分見表 8-7。合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de) Cr、Ni、Mo、Nb 含量(liang)與625合(he)(he)金(jin)基本一致，這是此(ci)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)特性與625合(he)(he)金(jin)一致的(de)(de)(de)根本原因，兩(liang)者的(de)(de)(de)差別在于725合(he)(he)金(jin)中的(de)(de)(de)碳降到0.03%以下，并(bing)加入Ti和Al,前者減(jian)少了(le)碳化(hua)物析出敏(min)感性而提高耐晶間腐蝕(shi)能(neng)力，后者賦(fu)予了(le)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)時效強(qiang)化(hua)功能(neng)。

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金在固溶退火狀態下為純奧氏體合金，在時效狀態下有碳化物和金屬間相形成，碳化物以M₆C為主并有MC和M₂₃C₆型碳化物形成，此合金金屬間相為[Ni3(Nb,Ti,Al)],后者為合金的主要時效強化相， 其功能是提高合金的強度。

二、力(li)學性能

（00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金的(de)室溫力(li)學(xue)性能見表8-106。時(shi)效硬(ying)化(hua)棒(bang)材高溫瞬時(shi)力(li)學(xue)性能見圖 8-92。16~16.5mm棒(bang)材(固溶+時(shi)效硬(ying)化(hua)處理(li))的(de)高溫瞬時(shi)力(li)學(xue)性能列于表 8-107。

三(san)、耐蝕性(xing)能

  1. 全面(mian)腐蝕

   在酸溶液中，不同熱處理狀態的(de)725合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕性列于表8-108，為了比(bi)較 引入了文獻中的(de)625和C-276合(he)金(jin)，顯然725合(he)金(jin)的(de)耐(nai)蝕性可與(yu)退(tui)火態的(de)625合(he)金(jin)和 C-276合(he)金(jin)媲美。

    表 8-109 為725合金在酸性介質(zhi)中的耐蝕(shi)性隨試驗時(shi)間和(he)介質(zhi)溫度的變(bian)(bian)化而 發(fa)生的變(bian)(bian)化。

   2. 應力腐蝕

   在判定由硫化物引起的(de)應(ying)力腐(fu)蝕（氫脆）的(de)標準試驗中（NACET M0177 ）,725 合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蝕數據(ju)見表8-110。這些數據(ju)指(zhi)岀725合(he)金(jin)優于625合(he)金(jin)和718合(he)金(jin)。

   在(zai)模擬酸(suan)性(xing)井環境中，725合(he)(he)金(jin)的(de)應力(li)腐蝕(shi)行為見表8-111 和(he)(he)圖8-93。725 合(he)(he)金(jin)的(de)耐SCC性(xing)能優于冷(leng)加工的(de)625合(he)(he)金(jin)、G-3合(he)(he)金(jin)、925合(he)(he)金(jin)、825合(he)(he)金(jin)和(he)(he)718 合(he)(he)金(jin)，近于C-276合(he)(he)金(jin)。

 3. 耐(nai)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)性能和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞

    時效狀態的(de)725合(he)金的(de)耐縫(feng)隙腐蝕性(xing)能(neng)優于退火態的(de)625合(he)金（表(biao)8-112）, 在海水中的(de)疲勞(lao)性(xing)能(neng)與空氣中的(de)一致（圖8-94）。

四、熱處理、熱成型和焊接性能(neng)

    1. 熱(re)處理

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合(he)金的強化(hua)是(shi)依賴于(yu)時(shi)效(xiao)處理(li) γ''相沉淀(dian)實現的，時(shi)效(xiao)前應使合(he)金固(gu)溶(rong)退火，然(ran)后再施(shi)以時(shi)效(xiao)處理(li)。

   固溶退火：1040℃ 固溶，AC（空冷）。

   時效處理(li)：對于酸性氣井應(ying)用(yong), 推薦(jian)下述處理(li)工藝(yi)，730℃×8 h 、爐(lu)冷 （56℃/h）至620℃ × 8h, AC。

   2. 熱成型(xing)

  725合(he)金的(de)(de)適(shi)宜熱(re)(re)(re)(re)(re)成(cheng)型(xing)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei) 899~1121℃，因其強度(du)高，熱(re)(re)(re)(re)(re)成(cheng)型(xing)設備應(ying)具(ju)有足夠的(de)(de)變形(xing)力(li)。為(wei)(wei)使(shi)部件(jian)具(ju)有均勻一致的(de)(de)變形(xing)，在(zai)變形(xing)的(de)(de)低溫(wen)(wen)區（890 ~950℃）應(ying)適(shi)度(du)減少壓(ya)縮(suo)量(liang)(liang)。為(wei)(wei)了避免混晶(jing)結(jie)構(gou)，應(ying)給予合(he)金較均勻的(de)(de)壓(ya)縮(suo)量(liang)(liang)，對(dui)于開口(kou)模熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終(zhong)的(de)(de)壓(ya)縮(suo)量(liang)(liang)應(ying)大于20%,對(dui)于閉口(kou)模熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)，最(zui)終(zhong)變形(xing)量(liang)(liang)應(ying)大于10% ,熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)后空冷。在(zai)熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)過(guo)程中(zhong)既要避免 過(guo)熱(re)(re)(re)(re)(re)又要避免低于899℃的(de)(de)冷點出(chu)現(xian)，一旦(dan)出(chu)現(xian)表面(mian)裂紋(wen)或(huo)其他缺陷要即時去除。建議將(jiang)熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)(zuo)工具(ju)和模具(ju)預熱(re)(re)(re)(re)(re)到260℃，對(dui)消除部件(jian)表面(mian)裂紋(wen)和缺陷是有益的(de)(de)。

   3. 焊接(jie)

  725合金最適宜的焊接方式是GTAW和GMAW,不推薦使用SAW和SMAW, 充填金屬應采用725NDUR，以確保焊件的強度。表8-113 為采用725NDUR焊絲堆焊1層在 5% NaCI +517kPa H₂S +2758kPa CO₂, 149℃ 環境下的慢速拉伸試驗數據。表中的數據為在腐蝕環境和空氣中采用相同慢速拉伸參數所獲得的數據 比，通常這個比值在0.90以上是可接受的。表8-114 為725NDUR焊縫金屬 （GMA）的室溫力學性能，表8-115 其沖擊性能。

   表8-114 和 表8-115的(de)數(shu)據說明，焊后高(gao)溫退火再經雙時效(xiao)處理可使其沖擊(ji)韌性(xing)明顯(xian)提(ti)高(gao)。

五(wu)、物理性能

 （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金物理性能(neng)分別見表(biao)(biao)8-116 ~表(biao)(biao)8-118。

六、應用

  （00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti）Inconel 725 合金集(ji)耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)與高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)于一身，它(ta)(ta)主要應用(yong)(yong)(yong)于耐蝕(shi)(shi)環境(jing)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)部件(jian)，在酸性(xing)(xing)(xing)氣井的(de)(de)環境(jing)中(zhong)它(ta)(ta)已用(yong)(yong)(yong)作懸掛(gua)件(jian)、偏心工作筒(tong)，拋光座(zuo)圈和(he)地(di)面接頭等(deng)，用(yong)(yong)(yong)以抵(di)抗硫化(hua)(hua)氫、氯化(hua)(hua)物和(he)二(er)氧化(hua)(hua)碳的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)。因725合金具有與625合金相當的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)，它(ta)(ta)亦(yi)是在海水(shui)中(zhong)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)緊固(gu)件(jian)的(de)(de)優選材料(liao)，在海水(shui)中(zhong)提供了良好(hao)的(de)(de)耐點蝕(shi)(shi)、耐縫隙腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能。此(ci)外(wai)，此(ci)合金特別適宜用(yong)(yong)(yong)做(zuo)聚合物的(de)(de)擠(ji)壓模，在要求(qiu)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)強(qiang)(qiang)腐蝕(shi)(shi)環境(jing)服役條件(jian)下，它(ta)(ta)亦(yi)提供了高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)雙重性(xing)(xing)(xing)能。