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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(hua)學(xue)成分和組織特點

 合(he)金(jin)的化(hua)學(xue)成分列于表(biao)2-4-66。合(he)金(jin)成分中(zhong)(zhong)的鎳(nie)當量(liang)和鉻當量(liang)的平衡關系，決(jue)定了此(ci)合(he)金(jin)在(zai)固溶(rong)條件下為純奧(ao)(ao)氏(shi)體組織。但在(zai)中(zhong)(zhong)溫時效時，會在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體基體和晶(jing)間(jian)上析出碳化(hua)物和金(jin)屬間(jian)化(hua)合(he)物，這些沉淀(dian)相會危害合(he)金(jin)的力學(xue)性(xing)能和耐蝕性(xing)能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此(ci)合金耐鄉村、工(gong)業(ye)和海(hai)洋環境(jing)的大氣(qi)(qi)腐(fu)蝕，但在(zai)含氯化物高的大氣(qi)(qi)中，尤其(qi)是在(zai)潮濕(shi)的大氣(qi)(qi)中，此(ci)合金會產生很淺的點蝕，見表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(shui) 

    表2-4-68給出了(le)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金(jin)在(zai)各種海水中的(de)耐蝕(shi)性。此合金(jin)在(zai)高速(su)海水中耐蝕(shi)，在(zai)靜止和低速(su)海水中或有污染的(de)海水條件下會產生一定的(de)腐(fu)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(biao)(biao)2-4-74列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金(jin)(jin)在(zai)不同濃度鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)室結果。此合(he)金(jin)(jin)僅在(zai)室溫的(de)(de)(de)稀酸(suan)溶液中(zhong)(zhong)可(ke)以使(shi)用。實(shi)驗(yan)表(biao)(biao)明，充氣加(jia)速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕，例如在(zai)5mol/L HCl、室溫、N2飽和的(de)(de)(de)條件(jian)下的(de)(de)(de)腐(fu)蝕速(su)率(lv)（72h)僅為(wei)0.006mm/a,而在(zai)用空氣飽和的(de)(de)(de)酸(suan)中(zhong)(zhong)卻為(wei)0.53mm/a,耐(nai)蝕性迅速(su)下降。

   ⑦. 氫氟酸(suan)和氟硅酸(suan)

  此合(he)金(jin)在(zai)(zai)(zai)氫(qing)氟酸(suan)(suan)中耐蝕(shi)(shi)性不(bu)佳，僅在(zai)(zai)(zai)少數(shu)條件下具(ju)有(you)中等耐蝕(shi)(shi)性，一般不(bu)推薦(jian)在(zai)(zai)(zai)純氫(qing)氟酸(suan)(suan)中使用。氟硅酸(suan)(suan)的腐蝕(shi)(shi)性較(jiao)氫(qing)氟酸(suan)(suan)輕，在(zai)(zai)(zai)含有(you)雜質的氟硅酸(suan)(suan)中，此合(he)金(jin)耐蝕(shi)(shi)性良好，可(ke)以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在(zai)(zai)(zai)氫(qing)氟酸(suan)(suan)、氟硅酸(suan)(suan)及(ji)含氫(qing)氟酸(suan)(suan)介(jie)質中的耐蝕(shi)(shi)性見(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. 硝酸

   0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在沸騰溫度的(de)所(suo)有(you)(you)濃(nong)度的(de)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)（包括66%HNO3)具(ju)有(you)(you)良好的(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕性。在稀硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)可以(yi)使(shi)用(yong)到沸點以(yi)上的(de)溫度，在室溫發煙(yan)硝(xiao)酸(suan)和(he)70℃加(jia)緩蝕劑(ji)的(de)發煙(yan)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)(zhong)，也(ye)呈現出(chu)較好的(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕性。此合金的(de)耐(nai)(nai)(nai)硝(xiao)酸(suan)腐(fu)蝕性能見表2-4-77和(he)表2-4-78及圖(tu)2-4-48。鑒于通常(chang)(chang)的(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具(ju)有(you)(you)良好的(de)耐(nai)(nai)(nai)硝(xiao)酸(suan)腐(fu)蝕性能，在純HNO3中(zhong)(zhong)不采(cai)(cai)用(yong)此合金。在含有(you)(you)各(ge)種雜質和(he)添加(jia)物(wu)的(de)HNO3中(zhong)(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出(chu)良好的(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕性，優于Cr-Ni奧氏體不銹(xiu)鋼，常(chang)(chang)被采(cai)(cai)用(yong)，見表2-4-79。

   ⑩. 有機酸(suan)和化合物

   在(zai)(zai)有(you)(you)機(ji)酸(suan)和化(hua)合物中(zhong)，此合金表現出(chu)高度的耐蝕(shi)性，可以在(zai)(zai)很寬的溫(wen)度范圍內應用(yong)。在(zai)(zai)沸騰(teng)溫(wen)度時，除在(zai)(zai)10%草(cao)酸(suan)中(zhong)外，在(zai)(zai)大多數10%的有(you)(you)機(ji)酸(suan)中(zhong)均耐蝕(shi)，在(zai)(zai)有(you)(you)機(ji)加(jia)工的過(guo)程中(zhong)也呈現出(chu)優(you)良的耐蝕(shi)性，工廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕(shi)

   在1150~1204℃固(gu)溶處(chu)理(li)(li)條件下(xia)對晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕不(bu)敏(min)感(gan)，當中(zhong)溫敏(min)化(hua)處(chu)理(li)(li)1h時(shi)(shi)，如(ru)760℃,在晶(jing)(jing)界上(shang)將(jiang)(jiang)出現富(fu)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)M23C6沉淀，進而(er)導(dao)致(zhi)在沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕。然而(er)在敏(min)化(hua)前940℃穩定化(hua)處(chu)理(li)(li)1小時(shi)(shi)，可防止敏(min)化(hua)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕。圖2-4-49 指出了(le)(le)原始固(gu)溶退火(huo)狀(zhuang)態(tai)(tai)和敏(min)化(hua)溫度、時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系。顯然在65%HNO3的(de)(de)(de)(de)評價試驗中(zhong)，940℃穩定化(hua)處(chu)理(li)(li)將(jiang)(jiang)延遲在敏(min)感(gan)溫度產生(sheng)(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕所需的(de)(de)(de)(de)敏(min)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)。研究表明，在此(ci)溫度由于易(yi)形成TiC,可防止產生(sheng)(sheng)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)M23C6所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界鉻(ge)貧化(hua)。同時(shi)(shi)，由于鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)高溫下(xia)擴(kuo)散也將(jiang)(jiang)減少(shao)晶(jing)(jing)界鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)貧化(hua)程(cheng)度，因此(ci)防止或(huo)減緩了(le)(le)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)。為此(ci)目的(de)(de)(de)(de)，此(ci)合金的(de)(de)(de)(de)工廠供貨狀(zhuang)態(tai)(tai)可為940℃穩定化(hua)處(chu)理(li)(li)狀(zhuang)態(tai)(tai)。

  3. 點(dian)腐蝕

  表2-4-82 列出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化(hua)性(xing)酸(suan)性(xing)氯化(hua)物(wu)中的耐(nai)點(dian)性(xing)能，顯(xian)然此(ci)合金在此(ci)類(lei)介(jie)質中耐(nai)蝕性(xing)欠佳。

  4. 應力腐蝕

   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(xing)能(neng)

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的(de)室溫力學性(xing)能件表 2-4-84。

四、物(wu)流性能

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

五、熱冷加工及成型性能

  此合金的熱成(cheng)型(xing)溫(wen)度(du)為(wei)927~1065℃,不宜在晶間腐蝕敏感溫(wen)度(du)（650℃)下進行(xing)成(cheng)型(xing)操作，如果(guo)在高于1065℃成(cheng)型(xing)，最終(zhong)成(cheng)型(xing)應在870~980℃范圍內進行(xing)，以(yi)獲(huo)得良好的耐(nai)晶間腐蝕性能。此合金亦適于冷(leng)加工成(cheng)型(xing)，其性能類(lei)似Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼。

六、熱處理(li)工藝

  此合金適宜(yi)的最終熱處理是940℃穩(wen)定(ding)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)

  可以采用通常的焊接方法焊接，推薦采用鎳基焊絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用

  由于(yu)此合金的(de)耐蝕(shi)適應(ying)性廣泛，因此在化學加工(gong)工(gong)業(ye)、熱海水和水冶廠得(de)到(dao)廣泛應(ying)用。主要用于(yu)處理熱硫酸、含氯(lv)化物溶液、亞(ya)硫酸等環境的(de)熱交換(huan)器、管道(dao)、閥(fa)門(men)、泵等。在造紙工(gong)業(ye)的(de)木漿(jiang)浸(jin)取器及深源氣井領域中亦得(de)到(dao)廣泛的(de)應(ying)用。