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GH 3625（Inconel 625）

 0Cr22Ni60Mo9Nb4  (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti (Inconel 625 plus) 合金既具有良好的耐蝕性、抗氧化性和高強度，又具有良好的成型性和韌性。625與625plus的區別在于后者在化學成分上稍稍降低了鉻、鉬、鈮量，且入了鈦并降碳到超低碳水平。625合金系固溶后借冷加工來提高其強度，而625 plus則靠固溶處理后再經一次或二次時效處理來提高其強度。兩種合金均適于既要求高耐蝕性又要求高強度相匹配的使用條件下。

一、化學成分(fen)和組織(zhi)特點

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 (Inconel 625) 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti  (Inconel 625plus)兩種合金的化學成分見表，此二合金固溶態均具有純奧氏體組織。由于0Cr22Ni60Mo9Nb4合金中碳量較高，并含有鈮，故合金中會有MC、M₆C和M₂₃C₆ 型碳化物存在且數量又較00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti為多。在中溫時效態兩種合金均有金屬間相析出，它們的數量、成分和結構受化學成分和受熱條件的影響。0Cr22Ni60Mo9Nb4 時效態會有γ”相和8相沉淀，而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金固溶處理再經時效會有 γ"-[Ni3 (Nb、Ti、Al)]型金屬間相沉淀，從而可使此合金獲得最高強度。

二、 耐腐蝕性能

 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金在大氣(qi)、天然水、海水、中性鹽(yan)和堿等弱(ruo)介質(zhi)中，基本上是無明顯腐(fu)(fu)蝕(shi)的。在更(geng)苛刻的介質(zhi)中，由(you)于鉻的存在能耐氧化性酸，并抗高(gao)溫氧化；由(you)于是鎳基且鉬含(han)量(liang)高(gao)，因此又耐還原性酸介質(zhi)。對于局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)，高(gao)鉻、鉬量(liang)使此合金耐點(dian)蝕(shi)和縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)，高(gao)鎳、鉻量(liang)使此合金耐應力腐(fu)(fu)蝕(shi)；高(gao)鈮（鈦）量(liang)使此合金不易產生晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)。

 1. 耐全(quan)面腐蝕性

  ①. 在(zai)硝酸中 在(zai)65%HNO3中和沸(fei)騰溫度下，此合(he)金(jin)固溶態腐(fu)蝕率≤0.75mm/a.

  ②. 在硫酸中 表中指出，0Cr22Ni60Mo9Nb4合金在H₂SO₄中的耐蝕性。在酸洗用酸溶液中（28%H₂SO₄，5.9%HF，50~79℃)進行試驗，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐蝕速率為1.225mm/a。0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在沸騰的H₂SO₄中是不耐蝕的。

  ③. 在磷酸中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金在濃度≤50%的H₃PO₄中具有非常優良的耐蝕性。當濃度高于50%后，隨H₃PO₄濃度的增加0Cr22Ni60Mo9Nb4的腐蝕速率急劇升高。因此，此合金僅適用于濃度≤50%的H₃PO₄。

  ④. 在(zai)氫氟(fu)酸(suan)中用(yong)(yong)螢石(shi)與(yu)硫酸(suan)反(fan)應制取(qu)氫氟(fu)酸(suan)的蒸發(fa)器，它的襯里一般用(yong)(yong)0Cr22Ni60Mo9Nb4合金(jin)制造(zao)。與(yu)此同(tong)時，蒸發(fa)器之間的管線、配件等也(ye)是采用(yong)(yong)此合金(jin)。在(zai)HF氣(qi)提(ti)塔頂部掛片(pian)結果表(biao)明，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的全(quan)面腐蝕速(su)率僅為0.075m/a。

  ⑤. 在(zai)含磷酸的一些介質(zhi)中(zhong)試驗指出，在(zai)55%H3PO4+0.8%HF 溶液中(zhong)，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的腐(fu)蝕速率為(wei)0.412mm/a。

  ⑥. 在堿(jian)中在實驗(yan)室內50%NaOH中0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金的(de)年腐蝕速(su)率(lv)為0.0125mm/a。經500小時(shi)試驗(yan)，未見有應力(li)腐蝕產(chan)生。

  ⑦. 在(zai)鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)由于此合金鉬含(han)量高(gao)，在(zai)室溫(wen)鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)有(you)一(yi)定(ding)的(de)耐蝕性。但(dan)溫(wen)度升高(gao)，耐蝕性下降。

 2. 耐(nai)局部腐蝕性

  ①. 耐晶間腐蝕(shi)性

  由于其鈮含量高(gao)，0Cr22Ni60o9Nb4 合(he)(he)金(jin)具有非(fei)常好的(de)耐敏化(hua)態晶間腐蝕(shi)的(de)性能。正是(shi)由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)(he)金(jin)的(de)此種性能，因而敏化(hua)處理或焊后，此合(he)(he)金(jin)不需再進(jin)行固溶(rong)處理。

  根據00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 和 0Cr22Ni60Mo9Nb4 在硫酸鐵＋50%H₂SO₄沸騰溶液中的晶間腐蝕試驗結果。從這些結果可看出，雖然由于00Cr22Ni60Mo9Nb3Ti雙時效態晶界有大量析出相，在此介質中的耐晶間腐蝕性要低于冷軋態的0Cr20Ni60Mo9Nb4,但卻優于0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti (Inconel 718)。

  根據在(zai)ASTM G28A溶液中，經(jing)120銷售試驗得出的T-T-S(時間(jian)(jian)－溫度－敏(min)（化）曲線。顯(xian)然，軟化退火(huo)(huo)處(chu)理(li)再經(jing)敏(min)化較(jiao)固溶處(chu)理(li)再敏(min)化的00Cr22Ni60M09Nb4（5923 hMo)合(he)金晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)要低得多，這與軟化退火(huo)(huo)態經(jing)敏(min)化后合(he)金中大量NbC先于鉻碳化物優先析出，防(fang)止(zhi)晶界貧鉻區(qu)的形成有關。

 ②. 耐點蝕(shi)性 

  表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金等在兩 種酸介質(zhi)中(zhong)的耐點蝕性，可(ke)以看出0Cr22Ni60Mo9Nb4和(he)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti在試驗條件下均有優良的耐點蝕性，而0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel 718)合金則耐點蝕性不良。

 ③. 縫隙腐蝕 

 表系0Cr22Ni60Mo9Nb4和00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti等合(he)金的縫隙(xi)腐蝕(shi)試驗結果。顯然，在所試驗的條件下，625 和625 plus 兩種合(he)金的耐縫隙(xi)腐蝕(shi)性能中(zhong)625 plus稍優(you)，但二者均顯著優(you)于718合(he)金。

 ④. 應力(li)腐蝕 

  模(mo)擬(ni)(ni)實(shi)際(ji)使用環境對0Cr22Ni60Mo9Nb4等合金進行(xing)了幾(ji)種應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，結果見表。表系模(mo)擬(ni)(ni)深(shen)氣井條件，在高壓釜中(zhong)進行(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)所取得的結果，在此(ci)條件下，表明無論是C型樣(yang)還是U型樣(yang)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的耐應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)都(dou)是最佳。

  表系在5%NaCl+0.5%醋(cu)酸＋H2S (按(an)NACE TM-077)15%MgCb溶(rong)液沸騰溫(wen)度下進行試驗所取得的結(jie)(jie)果(guo)。表的結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)，試驗的合金耐應力(li)腐蝕性能均良好，沒有(you)斷裂產生。而表的結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)，5%MgCl2沸騰條(tiao)件下 0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti耐應力(li)腐出(chu)性能良好，且均優于718合金。

 ⑤. 腐(fu)蝕(shi)疲勞 

   圖(tu)系0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)在室溫海(hai)水中(zhong)的(de)腐蝕疲勞(lao)試驗結果，顯然，0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)的(de)腐蝕疲勞(lao)強度要高于所(suo)試驗的(de) Hastel-loy C和 Incoloy 800 以及通用不(bu)銹(xiu)鋼304和316。

三、力學性能等其他性能

  1. 力(li)學(xue)性(xing)能

   一般使(shi)用(yong)(yong)(yong)溫度≤ 650℃ ，0Cr22Ni60Mo9Nb4 合(he)金(jin)適用(yong)(yong)(yong)于冷、熱加工(gong)并退(tui)火后使(shi)用(yong)(yong)(yong)；使(shi)用(yong)(yong)(yong)溫度高(gao)于650℃時(shi)，則(ze)退(tui)火或固溶態均可應(ying)用(yong)(yong)(yong)。對于有高(gao)溫蠕(ru)變或持久(jiu)要求時(shi)，建議在(zai)固溶態使(shi)用(yong)(yong)(yong)；而(er)細(xi)晶粒合(he)金(jin)則(ze)在(zai)≤ 816℃ 使(shi)用(yong)(yong)(yong)以及在(zai)對疲勞強度、硬度和瞬時(shi)強度又要去的(de)條件下使(shi)用(yong)(yong)(yong)。

  表系(xi)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)。從表結果可知，此合(he)(he)(he)金(jin)經(jing)(jing)732℃單時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后屈服(fu)強度(du)(du)(du)較低(di)(di)（690~793MPa),而經(jing)(jing)雙(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后，可獲得高(gao)(gao)(gao)達827~956MPa的(de)(de)屈服(fu)強度(du)(du)(du)且仍具(ju)有較高(gao)(gao)(gao)塑性(xing)，雙(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)，若將第一次(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫度(du)(du)(du)從718℃提高(gao)(gao)(gao)到(dao)746℃,則(ze)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)也會有所提高(gao)(gao)(gao)。表3-5-109的(de)(de)結果表明(ming)，00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)經(jing)(jing)固溶處(chu)理(li)再經(jing)(jing)746℃x8h爐冷(leng)＋621℃ × 8小(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)冷(leng)雙(shuang)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)并在(zai)(zai)316℃保持(chi)1000小(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)后測定其性(xing)能(neng)(neng)，對此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)抗張性(xing)能(neng)(neng)并無明(ming)顯影響；表的(de)(de)結果系(xi)經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)的(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)和經(jing)(jing)冷(leng)加(jia)工(gong)變形量25%的(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)232℃時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)抗拉性(xing)能(neng)(neng)，可以看出，與(yu)室溫性(xing)能(neng)(neng)相比，經(jing)(jing)冷(leng)加(jia)工(gong)變形提高(gao)(gao)(gao)強度(du)(du)(du)的(de)(de)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)(he)(he)金(jin)其強度(du)(du)(du)降低(di)(di)明(ming)顯，而經(jing)(jing)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)提高(gao)(gao)(gao)強度(du)(du)(du)的(de)(de)00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)強度(du)(du)(du)則(ze)降低(di)(di)較少，表系(xi)0Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫力學性(xing)能(neng)(neng)。

  2. 物理性能

  表列出了 0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金(jin)的物理性(xing)能 

  3.  焊接性(xing)能

  0Cr22Ni60Mo9Nb4 合金焊(han)接(jie)(jie)性能良(liang)好(hao)。可采用(yong)通用(yong)的焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)，例如 GTAW (TIG)、GMAW ( MIG/MAG )和(he)SAW以(yi)及SMAW(MMA)等，而不會遇(yu)到特殊困難。

  4. 冷熱加(jia)工及成型性(xing)能

  由于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)較高(gao)的(de)(de)高(gao)溫變(bian)形抗力，因此(ci)需要較高(gao)的(de)(de)加熱溫度，一般約為(wei)1170℃。大量變(bian)形以(yi)(yi)在1170~1010℃為(wei)宜(yi)；微量變(bian)形可在930℃以(yi)(yi)上進(jin)行(xing)。此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)加工和(he)冷(leng)(leng)(leng)成(cheng)型性亦(yi)佳(jia)；與(yu)其(qi)他高(gao)鎳、鉻、鉬合(he)金(jin)性能相近。圖(tu)系(xi)(xi)合(he)金(jin)冷(leng)(leng)(leng)變(bian)形量與(yu)硬度的(de)(de)關系(xi)(xi)并與(yu)其(qi)他材料進(jin)行(xing)比(bi)較的(de)(de)結(jie)果。由圖(tu)可知，由于(yu)0Cr22Ni60Mo9Nb4合(he)金(jin)冷(leng)(leng)(leng)作硬化傾向(xiang)較大，故進(jin)行(xing)冷(leng)(leng)(leng)加工和(he)冷(leng)(leng)(leng)成(cheng)型時(shi)要及時(shi)進(jin)行(xing)中間軟化退火處(chu)理。

  5. 熱處(chu)理

 0Cr22Ni60Mo9Nb4合金用于(yu)高溫高強(qiang)度(du)用途，系在約1120℃進(jin)行(xing)固溶處(chu)理（合金中含碳(tan)量～0.05%).用于(yu)耐濕(shi)態(tai)腐蝕(shi)用途（低碳(tan)量～0.03%)多采用軟(ruan)化(hua)退火處(chu)理，溫度(du)為(wei)950~1050℃(以～980℃為(wei)宜）；為(wei)了防止焊后的晶間(jian)腐蝕(shi)傾向，也(ye)可(ke)在900~1100℃進(jin)行(xing)穩定化(hua)處(chu)理，由于(yu)NbC的優先(xian)形成(cheng)可(ke)避免鉻(ge)碳(tan)化(hua)物形成(cheng)所導致的晶界鉻(ge)貧(pin)化(hua)。

 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti合金的(de)大截面棒材可(ke)(ke)在1025~1052℃加熱，保(bao)溫2~4小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)后(hou)快冷，此(ci)時(shi)(shi)(shi)可(ke)(ke)獲得充分(fen)再結晶，同時(shi)(shi)(shi)仍有穩定的(de)高(gao)鈦、鈮的(de)碳化物沉淀存在。為了(le)使此(ci)合金獲得最高(gao)強(qiang)度(du)，固溶處(chu)理后(hou)可(ke)(ke)再進行雙時(shi)(shi)(shi)效，第一次在718~746℃時(shi)(shi)(shi)效8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)，隨后(hou)以50℃/小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)速度(du)冷卻到621℃,再進行保(bao)溫8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)的(de)第二次時(shi)(shi)(shi)效，隨后(hou)空冷。控制適(shi)宜的(de)時(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)間，會由于高(gao)鉻、鉬碳化物的(de)減少獲得良好的(de)耐(nai)點蝕、耐(nai)縫隙腐蝕和耐(nai)應力腐蝕性能。

四、應用

 由于0Cr22Ni60Mo9Nb4 和 00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 兩種合金既具有高耐蝕性又具良好的熱強性，因此既可做耐蝕合金又可做熱強合金使用。通常在耐蝕用途中，0Cr22Ni60Mo9Nb4主要用以耐HNO3、HNO₃+H₂SO₄、HNO₃+HF的混酸以及含H₂SO₄和F-、Cl-的濕法磷酸以及耐海水腐蝕等；而00Cr20Ni60Mo8Nb3Ti 合金除在酸介質中和海水中耐蝕性與 0Cr22Ni60Mo9Nb4 相近外，即使在時效態也有優良的耐氯化物和硫化物應力腐蝕的性能以及耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能。兩種合金均可用做耐蝕、高強度材料，制造塔、槽、容器、管線以及反應器、換熱器閥件等。