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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、化學成(cheng)分和(he)組(zu)織特(te)點

 合(he)金(jin)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分列(lie)于表2-4-66。合(he)金(jin)成(cheng)分中的(de)(de)鎳當量和(he)(he)(he)鉻(ge)當量的(de)(de)平衡關系，決定了(le)此合(he)金(jin)在固溶條件(jian)下(xia)為純奧氏體組織(zhi)。但在中溫(wen)時(shi)效時(shi)，會在奧氏體基體和(he)(he)(he)晶間上(shang)析(xi)出碳化(hua)物(wu)和(he)(he)(he)金(jin)屬間化(hua)合(he)物(wu)，這些沉淀(dian)相會危害合(he)金(jin)的(de)(de)力學性能和(he)(he)(he)耐蝕性能。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

    ①. 大(da)氣 

        此合金耐鄉(xiang)村、工業和海洋環境的大(da)(da)氣(qi)腐蝕(shi)，但在含氯化物高的大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)，尤其是(shi)在潮(chao)濕的大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)，此合金會產生很淺(qian)的點蝕(shi)，見(jian)表2-4-67。

   ②. 淡水(shui)

    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給出了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在各種海(hai)水(shui)(shui)中的(de)耐蝕(shi)性。此合(he)金在高速海(hai)水(shui)(shui)中耐蝕(shi)，在靜止和低速海(hai)水(shui)(shui)中或有污染的(de)海(hai)水(shui)(shui)條(tiao)件下會產生(sheng)一定的(de)腐蝕(shi)。

   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 

   表2-4-74列(lie)出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合(he)金在(zai)不同(tong)濃(nong)度鹽(yan)酸(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)實(shi)驗室(shi)結果(guo)。此合(he)金僅在(zai)室(shi)溫(wen)的(de)(de)(de)稀酸(suan)溶(rong)液中(zhong)可以使(shi)用(yong)。實(shi)驗表明，充氣加速(su)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在(zai)鹽(yan)酸(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)，例如在(zai)5mol/L HCl、室(shi)溫(wen)、N2飽和的(de)(de)(de)條件下的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速(su)率（72h)僅為0.006mm/a,而在(zai)用(yong)空氣飽和的(de)(de)(de)酸(suan)中(zhong)卻為0.53mm/a,耐蝕(shi)性迅速(su)下降。

   ⑦. 氫氟(fu)酸和氟(fu)硅酸

  此(ci)合金在氫(qing)(qing)氟(fu)酸中(zhong)(zhong)耐蝕(shi)性(xing)不佳，僅在少數條(tiao)件下具有中(zhong)(zhong)等耐蝕(shi)性(xing)，一般不推薦在純氫(qing)(qing)氟(fu)酸中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)。氟(fu)硅酸的腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)氫(qing)(qing)氟(fu)酸輕，在含有雜質的氟(fu)硅酸中(zhong)(zhong)，此(ci)合金耐蝕(shi)性(xing)良(liang)好，可以用(yong)到60℃。0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti 在氫(qing)(qing)氟(fu)酸、氟(fu)硅酸及含氫(qing)(qing)氟(fu)酸介(jie)質中(zhong)(zhong)的耐蝕(shi)性(xing)見表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(he)金(jin)在(zai)(zai)沸騰溫度(du)的(de)所有濃度(du)的(de)硝酸(suan)(suan)中（包(bao)括66%HNO3)具有良(liang)好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)。在(zai)(zai)稀硝酸(suan)(suan)中可以(yi)使用(yong)(yong)到沸點(dian)以(yi)上的(de)溫度(du)，在(zai)(zai)室(shi)溫發(fa)煙(yan)硝酸(suan)(suan)和(he)70℃加緩蝕(shi)(shi)劑的(de)發(fa)煙(yan)硝酸(suan)(suan)中，也呈現出較(jiao)好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)。此合(he)金(jin)的(de)耐硝酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能見表2-4-77和(he)表2-4-78及圖(tu)2-4-48。鑒于(yu)通常的(de)18-8C-Ni不銹(xiu)鋼具有良(liang)好(hao)的(de)耐硝酸(suan)(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能，在(zai)(zai)純(chun)HNO3中不采用(yong)(yong)此合(he)金(jin)。在(zai)(zai)含有各種雜(za)質(zhi)和(he)添加物的(de)HNO3中，OC-21N42M03Cu2Ti呈現出良(liang)好(hao)的(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)，優于(yu)Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，常被(bei)采用(yong)(yong)，見表2-4-79。

   ⑩. 有機酸和化合物

   在有機(ji)酸和(he)化合物中(zhong)，此合金(jin)表現(xian)出(chu)高度(du)(du)的(de)耐蝕(shi)性，可以(yi)在很寬的(de)溫度(du)(du)范圍內應用。在沸騰溫度(du)(du)時，除(chu)在10%草(cao)酸中(zhong)外，在大多數10%的(de)有機(ji)酸中(zhong)均耐蝕(shi)，在有機(ji)加工的(de)過程(cheng)中(zhong)也呈現(xian)出(chu)優良的(de)耐蝕(shi)性，工廠試驗(yan)結果見(jian)表 2-4-81 。

  2. 晶間腐(fu)蝕

   在(zai)(zai)1150~1204℃固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)條件下對晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)不敏感(gan)，當中(zhong)溫(wen)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1h時，如760℃,在(zai)(zai)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)上將出(chu)現富(fu)鉻(ge)的(de)M23C6沉(chen)淀，進而導致在(zai)(zai)沸騰65%HNO3中(zhong)的(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。然而在(zai)(zai)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)前940℃穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)1小時，可防止敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)引起的(de)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。圖(tu)2-4-49 指出(chu)了原始固(gu)溶(rong)退火狀(zhuang)態和敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)、時間(jian)(jian)的(de)關(guan)系。顯然在(zai)(zai)65%HNO3的(de)評價試驗中(zhong)，940℃穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)將延遲(chi)在(zai)(zai)敏感(gan)溫(wen)度(du)(du)產生(sheng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)所需的(de)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時間(jian)(jian)。研究表明，在(zai)(zai)此溫(wen)度(du)(du)由于(yu)易形成TiC,可防止產生(sheng)大量的(de)M23C6所引起的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。同時，由于(yu)鉻(ge)的(de)高溫(wen)下擴散也將減少晶(jing)(jing)界(jie)(jie)鉻(ge)的(de)貧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)程度(du)(du)，因此防止或減緩了晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)產生(sheng)。為此目的(de)，此合金(jin)的(de)工廠(chang)供貨狀(zhuang)態可為940℃穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)狀(zhuang)態。

  3. 點(dian)腐蝕(shi)

  表2-4-82 列出(chu)了0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti在氧化(hua)性(xing)(xing)酸性(xing)(xing)氯化(hua)物中的耐點性(xing)(xing)能，顯(xian)然此合(he)金(jin)在此類介(jie)質中耐蝕性(xing)(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(xue)性能

    0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的室溫(wen)力學(xue)性能件(jian)表 2-4-84。

四、物(wu)流(liu)性(xing)能

  表2-4-85 為0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti合金的物理性(xing)能。

五、熱(re)冷加工及成型性能

  此合(he)金的熱成(cheng)型溫(wen)(wen)度為(wei)927~1065℃,不宜在晶間腐(fu)蝕敏感溫(wen)(wen)度（650℃)下(xia)進行(xing)(xing)成(cheng)型操作，如果在高于(yu)1065℃成(cheng)型，最終成(cheng)型應在870~980℃范圍內(nei)進行(xing)(xing)，以獲(huo)得(de)良好的耐晶間腐(fu)蝕性能(neng)。此合(he)金亦適于(yu)冷加(jia)工(gong)成(cheng)型，其性能(neng)類似Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼。

六、熱(re)處理工藝

  此合金適宜的最(zui)終熱(re)處理是940℃穩定化處理。中間退火溫(wen)度以高于(yu)1050℃固(gu)溶軟化退火溫(wen)度為宜。

七、焊接(jie)性能(neng)

  可以采(cai)用通(tong)常的焊(han)接方(fang)法焊(han)接，推薦采(cai)用鎳基(ji)焊(han)絲（00Cr22Ni61Mo9Nb)。

八(ba)、應用

  由于此(ci)(ci)合(he)金的耐蝕適應(ying)性廣泛，因此(ci)(ci)在(zai)化學(xue)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)業、熱(re)(re)海水(shui)和水(shui)冶廠得到廣泛應(ying)用。主要用于處(chu)理熱(re)(re)硫酸(suan)、含氯化物(wu)溶液(ye)、亞(ya)硫酸(suan)等(deng)環境的熱(re)(re)交換器(qi)、管道、閥(fa)門、泵等(deng)。在(zai)造紙工(gong)(gong)業的木漿浸取器(qi)及深(shen)源(yuan)氣(qi)井領域中亦得到廣泛的應(ying)用。