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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(yi)、化學成(cheng)分和組織特(te)點

 合金的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)列(lie)于表2-4-66。合金成(cheng)分(fen)中的(de)(de)鎳當量和(he)鉻當量的(de)(de)平衡關系(xi)，決定了此合金在(zai)固(gu)溶條件下為純奧氏體組織。但在(zai)中溫時(shi)效時(shi)，會在(zai)奧氏體基體和(he)晶間(jian)上(shang)析(xi)出(chu)碳化物和(he)金屬(shu)間(jian)化合物，這些沉淀相(xiang)會危害合金的(de)(de)力學性能和(he)耐(nai)蝕性能。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面腐蝕

    ①. 大氣 

        此合金耐(nai)鄉(xiang)村、工業和海洋環境的(de)大(da)氣腐蝕，但在含氯化物高(gao)的(de)大(da)氣中，尤其是在潮濕的(de)大(da)氣中，此合金會產(chan)生很淺的(de)點蝕，見(jian)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(biao)2-4-68給出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)(zai)各(ge)種海(hai)水(shui)中的(de)耐蝕性。此合金在(zai)(zai)高速海(hai)水(shui)中耐蝕，在(zai)(zai)靜止(zhi)和低(di)速海(hai)水(shui)中或有污染的(de)海(hai)水(shui)條件下會產生一(yi)定的(de)腐蝕。

   ④. 硫酸

    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(suan) 

   表2-4-74列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金在(zai)(zai)不同濃(nong)度鹽(yan)酸中(zhong)的實驗室(shi)結果。此合金僅在(zai)(zai)室(shi)溫的稀(xi)酸溶液中(zhong)可以使用。實驗表明，充(chong)氣(qi)加速了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)(zai)鹽(yan)酸中(zhong)的腐蝕，例如在(zai)(zai)5mol/L HCl、室(shi)溫、N2飽和的條件下的腐蝕速率（72h)僅為0.006mm/a,而在(zai)(zai)用空氣(qi)飽和的酸中(zhong)卻為0.53mm/a,耐蝕性(xing)迅速下降。

   ⑦. 氫(qing)氟酸(suan)和氟硅酸(suan)

  此(ci)合(he)金在氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)耐(nai)蝕(shi)性不(bu)佳，僅在少數條件下具有中(zhong)等(deng)耐(nai)蝕(shi)性，一(yi)般不(bu)推(tui)薦(jian)在純氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸中(zhong)使用。氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸的腐(fu)蝕(shi)性較(jiao)氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸輕，在含有雜(za)質的氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸中(zhong)，此(ci)合(he)金耐(nai)蝕(shi)性良好，可以用到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸、氟(fu)(fu)(fu)(fu)硅(gui)酸及含氫(qing)氟(fu)(fu)(fu)(fu)酸介質中(zhong)的耐(nai)蝕(shi)性見表(biao)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(he)金在(zai)(zai)沸(fei)騰溫度(du)的所有(you)濃度(du)的硝酸(suan)中(zhong)（包括66%HNO3)具有(you)良好的耐蝕性(xing)。在(zai)(zai)稀硝酸(suan)中(zhong)可以(yi)使(shi)用到沸(fei)點以(yi)上的溫度(du)，在(zai)(zai)室(shi)溫發煙硝酸(suan)和70℃加緩蝕劑(ji)的發煙硝酸(suan)中(zhong)，也(ye)呈(cheng)現出較好的耐蝕性(xing)。此合(he)金的耐硝酸(suan)腐蝕性(xing)能見(jian)表2-4-77和表2-4-78及圖2-4-48。鑒(jian)于通常(chang)(chang)的18-8C-Ni不(bu)銹(xiu)鋼具有(you)良好的耐硝酸(suan)腐蝕性(xing)能，在(zai)(zai)純HNO3中(zhong)不(bu)采(cai)用此合(he)金。在(zai)(zai)含(han)有(you)各種雜質和添加物的HNO3中(zhong)，OC-21N42M03Cu2Ti呈(cheng)現出良好的耐蝕性(xing)，優(you)于Cr-Ni奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，常(chang)(chang)被采(cai)用，見(jian)表2-4-79。

   ⑩. 有機(ji)酸和化(hua)合物

   在(zai)有機酸(suan)和(he)化合物中，此(ci)合金表現(xian)出(chu)高(gao)度的耐蝕性，可以(yi)在(zai)很寬的溫度范(fan)圍(wei)內應用。在(zai)沸騰溫度時，除在(zai)10%草(cao)酸(suan)中外(wai)，在(zai)大多數(shu)10%的有機酸(suan)中均耐蝕，在(zai)有機加工的過程中也呈現(xian)出(chu)優(you)良(liang)的耐蝕性，工廠試驗結果見表 2-4-81 。

  2. 晶間腐蝕

   在(zai)1150~1204℃固(gu)溶處理(li)條件(jian)下(xia)對晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)不敏(min)感，當(dang)中溫(wen)敏(min)化(hua)(hua)處理(li)1h時(shi)(shi)，如760℃,在(zai)晶(jing)界上(shang)將出現富鉻(ge)的(de)(de)(de)M23C6沉淀，進而導致在(zai)沸騰(teng)65%HNO3中的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)。然而在(zai)敏(min)化(hua)(hua)前(qian)940℃穩定化(hua)(hua)處理(li)1小(xiao)時(shi)(shi)，可防止敏(min)化(hua)(hua)引(yin)(yin)起(qi)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)。圖2-4-49 指出了(le)(le)原始固(gu)溶退火(huo)狀態和敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)度、時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)關系。顯然在(zai)65%HNO3的(de)(de)(de)評價(jia)試驗中，940℃穩定化(hua)(hua)處理(li)將延遲在(zai)敏(min)感溫(wen)度產生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)所需的(de)(de)(de)敏(min)化(hua)(hua)時(shi)(shi)間(jian)(jian)。研(yan)究表明，在(zai)此(ci)溫(wen)度由于(yu)易(yi)形成TiC,可防止產生(sheng)大量(liang)的(de)(de)(de)M23C6所引(yin)(yin)起(qi)的(de)(de)(de)晶(jing)界鉻(ge)貧化(hua)(hua)。同時(shi)(shi)，由于(yu)鉻(ge)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)下(xia)擴散也將減(jian)少晶(jing)界鉻(ge)的(de)(de)(de)貧化(hua)(hua)程度，因此(ci)防止或減(jian)緩了(le)(le)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)產生(sheng)。為此(ci)目的(de)(de)(de)，此(ci)合金的(de)(de)(de)工廠(chang)供(gong)貨狀態可為940℃穩定化(hua)(hua)處理(li)狀態。

  3. 點腐(fu)蝕

  表2-4-82 列(lie)出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)氧化(hua)性(xing)酸性(xing)氯(lv)化(hua)物中(zhong)的(de)耐點性(xing)能，顯然此合金在(zai)此類(lei)介(jie)質中(zhong)耐蝕性(xing)欠佳。

  4. 應力(li)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(de)室溫力學性(xing)能件表 2-4-84。

四(si)、物流(liu)性能

  表2-4-85 為(wei)0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理(li)性能。

五、熱冷(leng)加工及成型性能

  此(ci)合金的熱成(cheng)(cheng)型溫(wen)度為927~1065℃,不宜在(zai)晶間腐(fu)蝕敏感溫(wen)度（650℃)下進(jin)行(xing)成(cheng)(cheng)型操作，如果在(zai)高于1065℃成(cheng)(cheng)型，最終成(cheng)(cheng)型應(ying)在(zai)870~980℃范圍內進(jin)行(xing)，以獲得良好的耐(nai)晶間腐(fu)蝕性能(neng)。此(ci)合金亦(yi)適于冷加工成(cheng)(cheng)型，其性能(neng)類似Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)。

六、熱處理工藝

  此合(he)金適宜(yi)的最終熱處理是940℃穩(wen)定化處理。中間退火溫度以(yi)高(gao)于1050℃固溶軟化退火溫度為宜(yi)。

七、焊接(jie)性(xing)能

  可以采用(yong)通常的焊(han)(han)接方法(fa)焊(han)(han)接，推薦采用(yong)鎳基焊(han)(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八、應用

  由于此(ci)合金的(de)(de)(de)耐蝕(shi)適(shi)應性(xing)廣(guang)(guang)泛(fan)，因(yin)此(ci)在化學加工工業、熱海水和水冶廠得(de)到(dao)廣(guang)(guang)泛(fan)應用。主要用于處理熱硫(liu)(liu)酸(suan)、含氯化物(wu)溶液(ye)、亞硫(liu)(liu)酸(suan)等環境的(de)(de)(de)熱交換器(qi)(qi)、管道、閥(fa)門、泵(beng)等。在造紙工業的(de)(de)(de)木漿(jiang)浸取器(qi)(qi)及深源(yuan)氣井(jing)領(ling)域(yu)中亦得(de)到(dao)廣(guang)(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用。