Incoloy925是什么化学成分Incoloy925物理及力学性能
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Incoloy925合金(UNS NO9925)是在铁镍铬合金的基础上添加了钼、铜、钛和铝等元素的可沉淀硬化合金。该合金在应用中具有高强度和的性能。镍的含量足以保护合金不受氯离子腐蚀开裂。镍和钼以及铜的组合,也使得合金对还原性化学成分具有的抗性。钼有助于提高耐点蚀和缝隙腐蚀性能。合金里的铬成分提供了对还原性环境的抗氧化性。添加钛和铝则可以使合金在热处理过程中得以强化。
Incoloy925合金被应用于高强度和性能的各种应用中。由于在酸性的(含H2S)原油和天然气中对硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂具有的抗性,合金被用于井下及井上的配件,包括管材、阀门、钩、接头、连接和封隔器等。合金还被用于紧固件、船舶及泵轴和高强度管道系统等。
Incoloy925化学成分
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物理及力学性能
密度
熔点
8.08g/cm³
1311℃-1366℃
生产方法
抗拉强度
ó bMpa
屈服强度
ó 0.2Mpa
伸长率
δ5%
收缩率
Ψ%
硬度
HRC
棒材+固溶
685
271
56
---
---
棒材+固溶+时效
1154
832
27
---
32
管材+固溶+时效
1189
830
27
---
35
Incoloy925腐蚀性能
腐蚀环境
温度
腐蚀速度
腐蚀环境
温度
腐蚀速度
Myp
mm/a
Myp
mm/a
0.2%HCI
沸腾
<0.10
<0.01
85%H2PO4
沸腾
47
1.19
1.0%HCI
70
11
0.28
70
<1
<0.03
10%H2SO4
70
2
0.05
85%CH3Co2H
沸腾
<0.1
<0.01
实验方法
实验所用材料为经VIM+ESR双联冶炼工艺后获得的925合金铸锭,铸锭直径为15.5cm。其化学成分(质量分数,%)为:C0.0085,Mn0.299,Cr19.94,Mo3.14,Fe26.06,Al0.42,Ti1.86,Cu1.89,Ni余量。
在电渣锭1/2半径处, 线切割尺寸为10mmx10mmx10mm的试样, 样品经打磨、抛光, 无水乙醇清洗后分别在1130.1160和1190℃保温5,10和20h。对样品进行不同的均匀化处理后,清洗氧化产物,经过打磨抛光、电解侵蚀后观察合金的残余枝晶, 并使用EDS分析枝晶间及枝晶干的元素含量,确定偏析系数从而确定最佳均匀化制度。
恒温氧化实验试样尺寸为10mmx10mmx10mm,将样品放入实验温度的箱式电阻炉中。实验前后测量样品的几何尺寸,计算样品的表面积,实验气氛为空气,温度分别为1130,1160和1190℃,氧化时间分别为1,5,10,20和50h;用精度为0.01mg的电子天平测量样品质量变化。
采用型号为JSEM-6510A的SEM观察1160℃氧化1,5,10,20和50h后氧化膜的形貌,并用D/MAX-RB型XRD分析高温氧化样品表面氧化物相以及氧化后期剥落的氧化物相。采用SEM分析氧化膜横截面形貌并且通过其自带的EDS对元素分布进行分析。
925合金铸锭显微组织特征
925合金经真空感应熔炼加电渣重熔后的铸态组织。其呈现典型的树枝状结构,枝晶间形成枝晶间隙。析出相主要分布于枝晶间,主要为MC相、p相、c相及y相。其中n相呈长针状,富含
Ti、Ni而Fe贫化:MC相多呈现方块状, 主要为TiC;o相呈不规则块状,富含Cr,Fe和Mo。y为强化相,呈白色细小的颗粒状, 以N is Al和Ni, Ti相为主。此外还观察到白色亮块状的TiN夹杂。
通过JM at Pro计算得到的925合的热力学平衡相图。计算结果表明,合金的主要平衡相有y相、y相、MC相以及ny相等,此结果与显微组织观察结果基本一致。合金对应的初熔和终熔温度分别为1314和1386℃,凝固范围为72℃
对合金显微组织及热力学计算的分析表明,925合金的铸锭组织枝晶偏析严重,其中以Ti和Fe的偏析最为严重。同时枝晶间有害相n相和o相数量较多,这些将严重影响合金后期的热加工性能。因此需要将铸件加热到该合金的固相线以下某较高温度,长时间保温,均匀化以消除枝晶偏析,改善铸锭组织不均匀性。一般要求均匀化后合金枝晶形貌消失,并且元素的残余偏析系数小于0.2"。