Incoloy 825

 合金825
NS1402/0Cr21Ni42Mo3Cu2Ti
Nicrofer® 4221
W.Nr.2.4858
UNS N08825
825 鐵-鎳-鉻合金
825合金是鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金，并添加了銅和鉬。該合金具有以下特性：

1. 好的耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能
2. 好的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能
3. 很好的抗氧化性和非氧化性熱酸性能
4. 在室溫和高達(dá)550℃的高溫時(shí)都具有很好的機(jī)械性能
5. 具有制造溫度達(dá)450℃的壓力容器的認(rèn)證

表1 牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)

表2 825合金化學(xué)成分

Incoloy 825表3 物理性能

表4 室溫和高溫典型物理性能

機(jī)械性能

以下是相應(yīng)規(guī)格825合金退火（穩(wěn)定化退火）后的機(jī)械性能。

表5 800L和800常溫下合金機(jī)械性能

圖1 棒材的高溫力學(xué)性能（實(shí)線表示典型的使用溫度）
ISO V 型缺口沖擊韌性
室溫時(shí)的平均值： 縱向 ≥150 J/cm2；橫向 ≥100 J/cm2

金相結(jié)構(gòu)

825合金具有穩(wěn)定的面心立方結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)成分和恰當(dāng)?shù)臒崽幚肀ＷC了耐腐
蝕性不受敏化性的削弱。

耐腐蝕性

825合金是一種通用的工程合金，在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕
性能高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性。在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸，堿金屬如氫氧化
鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。
825合金較高的綜合性能表現(xiàn)在腐蝕介質(zhì)多樣的核燃燒溶解器中，如硫酸、硝酸
和氫氧化鈉都在同一個(gè)設(shè)備中處理。

應(yīng)用范圍

825合金廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不超過(guò)550℃的工業(yè)領(lǐng)域。典型應(yīng)用為：

1. 硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。
2. 海水冷卻熱交換器、海洋產(chǎn)品管道系統(tǒng)、酸性氣體環(huán)境管道。
3. 磷酸生產(chǎn)中的熱交換器、蒸發(fā)器、洗滌、浸漬管等。
4. 石油精煉中的空氣熱交換器
5. 食品工程
6. 化工流程
7. 高壓氧氣應(yīng)用的阻燃合金

加工和熱處理

825合金在一般的工業(yè)過(guò)程中都易于加工。
預(yù)熱
溫度控制對(duì)于保證合金的耐腐蝕性能不受敏化性的削弱非常重要。工件在加熱之前和加熱過(guò)程中都必須進(jìn)行表面清理，保持表面清潔。若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬，825合金將變脆。雜質(zhì)來(lái)源于做標(biāo)記的油漆、粉筆、潤(rùn)滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質(zhì)含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。
熱處理在真空電阻爐或惰性氣體保護(hù)氣氛中進(jìn)行，因?yàn)檫@樣可以控溫確并且不受雜質(zhì)污染。若燃?xì)獾碾s質(zhì)含量較低時(shí)也可考慮使用燃?xì)饧訜釥t，這樣可以得到中性或弱氧化性的氣氛。應(yīng)避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動(dòng)，燃燒火焰不能直接燒向工件。
熱加工
825合金合適的熱加工溫度為1150-900℃，冷卻方式可以是水淬或快速空冷。熱加工時(shí)，工件可以直接送入已經(jīng)到溫的爐子。爐子到溫后，材料的保溫時(shí)間為每100mm 厚度60 分鐘。保溫到規(guī)定的時(shí)間后立即出爐，在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)加工。如果金屬的溫度降到低加工溫度以下，應(yīng)再次加熱。熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以保證得到佳的耐腐蝕性能和適合的晶體結(jié)構(gòu)。
冷加工：
冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行，825合金的加工硬化率和奧氏體不銹鋼接近，因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。在冷加工量較大時(shí)應(yīng)有中間退火過(guò)程。當(dāng)終冷變形量大于15%時(shí)需要終穩(wěn)定化處理。
熱處理：
軟化退火或穩(wěn)定化處理的溫度范圍是920-980℃，合適為940±10℃。對(duì)于厚度大于1.5mm 的工件推薦采用水淬或快速空冷以得到大的抗蠕變性。在熱處理過(guò)程中，都要注意前面提到的關(guān)于保持清潔的事項(xiàng)。
打磨和酸洗
在825合金工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細(xì)砂帶或砂輪打磨。為保持金屬的光澤，打磨時(shí)要非常小心。在硝酸和的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處理。酸洗的時(shí)間尤其要注意。
機(jī)加工
825合金的機(jī)加工需在固溶處理后進(jìn)行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏
體不銹鋼不同的是，需要采用低表面切削速度和重進(jìn)刀量。

焊接方面的建議

在對(duì)鎳基材料進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)遵循以下規(guī)程：
1. 工作場(chǎng)地：工作場(chǎng)地應(yīng)單獨(dú)分開(kāi)或與碳鋼的加工區(qū)域有足夠遠(yuǎn)的距離，盡可能保持清潔，設(shè)有隔板并避免兩區(qū)域間通風(fēng)；
2. 工作服和輔助用品：應(yīng)佩戴干凈的細(xì)紋皮手套，穿著干凈的工作服。
3. 工具和機(jī)器設(shè)備：應(yīng)該有鎳基合金和鎳鉻鋼的工具，鋼絲刷應(yīng)采用不銹鋼材料制成，機(jī)器設(shè)備如剪切機(jī)、沖床、軋機(jī)等應(yīng)該蓋上氈、紙板或塑料紙以防鐵碳金屬掉在機(jī)器表面而使加工材料粘上，導(dǎo)致腐蝕。
清理：
需用丙酮對(duì)母材焊接區(qū)域的基體金屬和填充合金（如焊條）進(jìn)行清潔，注意不能
使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。
邊緣準(zhǔn)備：
采用機(jī)加工，如車、銑、刨，也可以進(jìn)行等離子切割，若采用后者，切割邊
緣（焊接面）一定要研磨干凈平整，允許不過(guò)熱的精磨。母材的焊接邊緣大約25mm 寬的區(qū)域必須打磨至光亮金屬變面。
坡口角度：
與碳鋼相比，鎳基合金和特種不銹鋼的物理性能特點(diǎn)主要是低的熱導(dǎo)率和高的膨
脹系數(shù)，這些特性都要在焊接坡口準(zhǔn)備時(shí)予以考慮，包括加寬底部間隙（1-3mm），同時(shí)由于熔融金屬的粘滯性，在對(duì)接焊時(shí)應(yīng)采用更大的坡口角度（60-70°）以抵消材料的收縮。
起弧：
不能在工件表面起弧，應(yīng)在焊接面起弧，以防起弧點(diǎn)導(dǎo)致腐蝕。
焊接工藝：
825合金適合采用傳統(tǒng)焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接，如鎢電極惰性氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊，其中脈沖電弧焊是方案。在采用手工電弧焊時(shí)，推薦使用(Ar+He+H2+CO2)
多種成份混合的保護(hù)氣體。
825合金的焊接必須在退火態(tài)進(jìn)行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號(hào)。在焊縫根部焊接時(shí)，為得到佳的根部焊縫質(zhì)量，操作必須非常小心(氬氣
99.99)，這樣在根部焊接完后焊縫就不產(chǎn)生氧化物。焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生的顏色要在焊縫區(qū)域未冷卻時(shí)用不銹鋼刷刷去。