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                因科洛伊|Incoloy

                Incoloy是一种镍铬铁合金,是为温度升高时抗氧化和碳化而设计的。ncoloy合金有很多种类:常见的如Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Incoloy840、Incoloy901、Incoloy925、Incoloy20、Incoloy3

                产品分类 / 用途

                Incoloy 925


                 00Cr21Ni44Mo3Cu2Ti2Al、No. 9925、 Incoloy 925合金是一种可时效强化的铁镍基耐蚀合金,由于Cr、Mo、Cu的复合作用效果,致使此合金具有优良的耐还原性化学介质的腐蚀能力,以及良好的耐点蚀和△耐缝隙腐蚀性能。此合金的镍含量足以保证其耐氯离子引起的应力腐蚀。它主要应用于既要求高强度又要求具有足够耐蚀性的领域,如酸性油气开采使用的井下和地面装置@和设备。


                一、化学成分和组织特点


                 Incoloy 925合金的化学成分见表12-130。


                表 12-130.jpg


                 Incoloy 925合金ξ 在固溶状态下,为奥氏体组织,由于此合金加入了 Ti和Al,因此在恰当的温度下进行时◥效处理,故γ[Ni3(Al、Ti)]的析出可使合金的强度和硬度 显著提高,达到提高强度的目的。


                  高温暴露也将引起↘其他相的沉淀,这些相包括MC、M7C3, M23C6、σ相和η 相等,这些相是否析出取决于时效温度和时效时间,图12-67为固溶态925合金 的时间-温度-转变(TTT)图,W相的最敏感析出温度为750℃,。相的最敏感析 出温度为800~850℃。


                图 12-68.jpg

                 相的№析出不仅使合金的强度提高,也将使合金脆化即冲击性能变坏,由所测 定的冲击吸收功可知,W相沉ξ淀并未严重引起韧性变坏,即使进行10小时时效925合金的冲击吸收功仍在100J以上;使冲击韧性变坏的沉♂淀相为σ相,于830℃ 时效5小时,合金的冲击吸收功已<60J,随时效时间增长,合金的韧性继续恶化(图 12-68)


                二、 力学性能


                  Incoloy 925合金固『溶和固溶+时效态室温力学性能见表12-131,高温力〓学性能如图12-69所示。


                表 12-131.jpg

                图 12-69.jpg


                  Incoloy 925合金旋转梁疲︽劳试验结果如图12-70所示,双时效925合金的平均轴向应力与循环次数关系如图12-71所示。


                图 12-71.jpg


                三、耐蚀性


                 Incoloy 925合〓金在氧化和还原性的介质环境中均呈现出良好的耐全面腐蚀、耐点蚀和耐缝隙腐蚀以及耐应力腐蚀性能。然而,这个合金最适用的腐蚀环境是酸性 (含H2S)原油和天然气、硫酸、磷酸和海水。


                 合金在具有代表性的酸性气井环境中的耐蚀性分别见 图12-72 和表12-132 ~ 表12-134。破裂温〒度试验结果指出,925合金模拟酸性气井环→境中的破裂温度高于冷加工态的825合金,但低于725合金和冷加工态的G-3合金和C-276合金(图 12-71 )。


                图 12-72.jpg


                 表12-132为925合金在NACE溶液中C形环试样的试验结果,为了比较列入了在此环境中常用的耐蚀合金,包括625、718、725、825、G-3和C-276。试样结果表※明,925合金的耐硫化物应力腐蚀(氢脆)性能优于冷加工态625合金 和G-3合金,与718、725、825和C-276合金相当。应力腐蚀试验指岀,925合金的耐应力腐蚀性能不及C-276和625合金,与G-3、825、718等合金相当(表 12-133)。925合金在游离硫环境中的耐蚀性见表12-134。


                表 12-132.jpg

                表 12-132.1.jpg

                表 12-133.jpg

                表 12-134.jpg


                  在一些酸性介质中,925合金的耐蚀性见表12-135。显然在70T的1% HCl 和沸腾85%硫酸中,合金的耐蚀性不佳。


                表 12-135.jpg

                  在25℃, 3.5% NaCl溶液中,对每个含◥有40个缝隙的试样经1000小时试验, 未出现缝隙腐蚀,腐蚀速度<0.03mm/a。



                四、冷热加工、热处理和焊接性能


                   1. 冷热加工


                   925合金【易于热加工,其热加工温度范围为870~1175℃,在1095℃以下的 温度,925合金的热加工特点类似于825合金。为了获得最大耐蚀性和直接时效后的最高强度水↑平,其终加工温度以控制在870 ~980℃为宜。


                   冷成型行为与825合金类似,仅加工硬化速度稍许增加。


                   2. 热处理


                   对于时效硬化处理材料的固溶退火应在980~1040℃进行,保温时间30分钟至4小时不等,取决于产品的截面尺寸。对于截面尺寸≤25mm的产品应以相当或快于空冷的速度冷却;对于截□ 面尺寸大于25mm的产品,需要水淬。


                   时效硬化处理制度:(732 ~749)℃ (6~9)小时炉冷至621℃,在621℃ ±8℃ 保温总的时间为18小时,然后以空冷或快于空冷的冷却速度冷却。


                   3. 焊接


                    Incoloy 925合金可釆用GTAW、GMAW进行焊接,不推荐使用埋弧焊。焊接材料宜 使用725NDUR。采用725NDUR焊接材料,焊缝的室※温冲击性能见表12-136。焊前退火,焊后退火+时效处理的韧性最好。焊件的拉伸性能亦表明,焊前退】火和焊后退火+时效处理,焊件具有最好的塑性和稍低的强度,一些数据如图 12-73和 图 12-74所示。


                表 12-136.jpg

                图 12-74.jpg


                   4. 物理性能


                   Incoloy 925合金物◤理性能件表 12-137~ 表 12-139。


                表 12-137.jpg

                表 12-139.jpg


                五、 应用


                  925合金主要应用于既要求具有高强度又要求具有良好耐蚀性的服役条件。 因其良∮好的耐硫化物应力腐蚀(SSCC)和在酸性油气井环境中的良好耐应力腐蚀性能,它是酸性油气开采的重︻要耐蚀结构材料。如井下和地面的气井部件包括管件: 阀门、悬挂件、地面管接头、工具联接器和封隔装置等。此合金也适用于紧固件,舰船和泵用轴类以及高强度管线系统。