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Incoloy925合金（UNS NO9925）是在鐵鎳鉻合金的基礎(chǔ)上添加了鉬、銅、鈦和鋁等元素的可沉淀硬化合金。該合金在應(yīng)用中具有高強(qiáng)度和的性能。鎳的含量足以保護(hù)合金不受氯離子腐蝕開裂。鎳和鉬以及銅的組合，也使得合金對(duì)還原性化學(xué)成分具有的抗性。鉬有助于提高耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。合金里的鉻成分提供了對(duì)還原性環(huán)境的抗氧化性。添加鈦和鋁則可以使合金在熱處理過程中得以強(qiáng)化。

Incoloy925合金被應(yīng)用于高強(qiáng)度和性能的各種應(yīng)用中。由于在酸性的（含H2S）原油和天然氣中對(duì)硫化物應(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕開裂具有的抗性，合金被用于井下及井上的配件，包括管材、閥門、鉤、接頭、連接和封隔器等。合金還被用于緊固件、船舶及泵軸和高強(qiáng)度管道系統(tǒng)等。

Incoloy925化學(xué)成分

?

Ni

Cr

Fe

Mo

Cu

Ti

Al

Mn

Si

?

C

?

min

42.0

19.5

?

2.5

1.5

1.9

0.1

?

?

?

?

?

max

46.0

22.5

22.0

3.5

3.0

2.4

0.5

1.0

0.5

0.5

0.03

0.03

Incoloy925物理及力學(xué)性能

密度

熔點(diǎn)

8.08g/cm3

1311℃-1366℃

?

生產(chǎn)方法

抗拉強(qiáng)度

ó?bMpa

屈服強(qiáng)度

ó?0.2Mpa

伸長(zhǎng)率

δ5%

收縮率

Ψ%

硬度

HRC

棒材+固溶

685

271

56

---

---

棒材+固溶+時(shí)效

1154

832

27

---

32

管材+固溶+時(shí)效

1189

830

27

---

35

Incoloy925腐蝕性能

腐蝕環(huán)境

溫度

腐蝕速度

?

腐蝕環(huán)境

溫度

腐蝕速度

?

?

?

Myp

mm/a

?

?

Myp

mm/a

0.2%HCI

沸騰

<0.10

<0.01

85%H2PO4

沸騰

47

1.19

1.0%HCI

70

11

0.28

?

70

<1

<0.03

10%H2SO4

70

2

0.05

85%CH3Co2H

沸騰

<0.1

<0.01

實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)所用材料為經(jīng)VIM+ESR雙聯(lián)冶煉工藝后獲得的925合金鑄錠，鑄錠直徑為15.5cm。其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：C0.0085，Mn0.299，Cr19.94，Mo3.14，F(xiàn)e26.06，Al0.42，Ti1.86，Cu1.89，Ni余量。
在電渣錠1/2半徑處， 線切割尺寸為10mmx10mmx10mm的試樣， 樣品經(jīng)打磨、拋光， 無水乙醇清洗后分別在1130.1160和1190℃保溫5，10和20h。對(duì)樣品進(jìn)行不同的均勻化處理后，清洗氧化產(chǎn)物，經(jīng)過打磨拋光、電解侵蝕后觀察合金的殘余枝晶， 并使用EDS分析枝晶間及枝晶干的元素含量，確定偏析系數(shù)從而確定最佳均勻化制度。
恒溫氧化實(shí)驗(yàn)試樣尺寸為10mmx10mmx10mm，將樣品放入實(shí)驗(yàn)溫度的箱式電阻爐中。實(shí)驗(yàn)前后測(cè)量樣品的幾何尺寸，計(jì)算樣品的表面積，實(shí)驗(yàn)氣氛為空氣，溫度分別為1130，1160和1190℃，氧化時(shí)間分別為1，5，10，20和50h；用精度為0.01mg的電子天平測(cè)量樣品質(zhì)量變化。

采用型號(hào)為JSEM-6510A的SEM觀察1160℃氧化1，5，10，20和50h后氧化膜的形貌，并用D/MAX-RB型XRD分析高溫氧化樣品表面氧化物相以及氧化后期剝落的氧化物相。采用SEM分析氧化膜橫截面形貌并且通過其自帶的EDS對(duì)元素分布進(jìn)行分析。

925合金鑄錠顯微組織特征

925合金經(jīng)真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔后的鑄態(tài)組織。其呈現(xiàn)典型的樹枝狀結(jié)構(gòu)，枝晶間形成枝晶間隙。析出相主要分布于枝晶間，主要為MC相、p相、c相及y相。其中n相呈長(zhǎng)針狀，富含

Ti、Ni而Fe貧化：MC相多呈現(xiàn)方塊狀， 主要為TiC；o相呈不規(guī)則塊狀，富含Cr，F(xiàn)e和Mo。y為強(qiáng)化相，呈白色細(xì)小的顆粒狀， 以N is Al和Ni， Ti相為主。此外還觀察到白色亮塊狀的TiN夾雜。

通過JM at Pro計(jì)算得到的925合的熱力學(xué)平衡相圖。計(jì)算結(jié)果表明，合金的主要平衡相有y相、y相、MC相以及ny相等，此結(jié)果與顯微組織觀察結(jié)果基本一致。合金對(duì)應(yīng)的初熔和終熔溫度分別為1314和1386℃，凝固范圍為72℃

對(duì)合金顯微組織及熱力學(xué)計(jì)算的分析表明，925合金的鑄錠組織枝晶偏析嚴(yán)重，其中以Ti和Fe的偏析最為嚴(yán)重。同時(shí)枝晶間有害相n相和o相數(shù)量較多，這些將嚴(yán)重影響合金后期的熱加工性能。因此需要將鑄件加熱到該合金的固相線以下某較高溫度，長(zhǎng)時(shí)間保溫，均勻化以消除枝晶偏析，改善鑄錠組織不均勻性。一般要求均勻化后合金枝晶形貌消失，并且元素的殘余偏析系數(shù)小于0.2"。

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?

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