Incoloy 925属于英科洛伊(Incoloy)合金系列。成分由镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)等元素组成,还包含铝(Al)、铜(Cu)和钛(Ti)等微量合金元素。
Incoloy 925高温合金拥有优异的机械性能和高强度,同时在高温和高压条件下具有优异的抗应力腐蚀开裂性能。
Incoloy 925具有很好的耐盐酸、硫酸和氯化物腐蚀性能,在海水环境和酸性环境中表现出色。
Incoloy 925在高温氧化环境中具有良好的抗氧化性能,能够有效抵抗高温氧化和硫化环境的侵蚀。
Incoloy 925广泛应用于石油和天然气工业中的海底和陆地井下设备,如油井套管、阀门、泵杆、管道连接件等。它也被用于化工和石化工业中的高温高压设备,以及海洋工程、核工业和航空航天等领域。
Incoloy 925合金热处理包括时效处理和固溶处理。
1. 固溶处理:在固溶处理中,Incoloy 925会被加热到合金的固溶温度(通常在1100°C至1200°C之间),然后保温一定时间,以溶解合金中的各种合金元素,使其形成均匀的固溶组织。
2. 时效处理:在固溶处理完成之后,Incoloy 925通常需要进行时效处理。时效处理能够通过控制温度和时间,促进合金中析出出特定的沉淀相,从而提高合金的硬度和强度。
硬度:通常为180至240 HV(单位为Vickers硬度)之间。
镍基合金是高温合金中应用最广、强度最高的一类合金。其中添加较大量的Ni 为沃斯田铁相稳定元素,使得镍基合金维持 FCC结构而可以溶解较多其它合金元素,还能保持较好的组织稳定性与材料的塑性;而 Cr、Mo和Al则具有抗氧化和抗腐蚀作用,并具有一定的强化作用。镍基合金的强化依元素作用方式可分为:
(1)固溶强化元素,如W、Mo、Co、Cr和V等,藉由此类原子半径与基材的不同,在Ni-Fe之基地造成局部晶格应变来强化材料;
(2)析出强化元素则如Al、Ti、Nb和Ta等,可以形成整合性有序的A3B型金属间化合物,如Ni3(Al,Ti)等强化相(γ’),使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基合金更高的高温强度;
(3)晶界强化元素,如B、Zr、Mg和稀土元素等,可加强合金之高温性质。一般镍基合金的牌号由其所开发厂家来命名,如Ni-Cu合金又称为Monel合金,常见如Monel 400、K-500等。Ni-Cr合金一般称为 Inconel合金,也就是常见之镍基耐热合金,主要在氧化性介质条件下使用 ,常见如 Inconel 600、625等。若是Inconel合金中加入较高量的Fe来取代Ni,则为Incoloy合金,其耐高温程度不如镍基析出硬化型合金,但价格便宜,可用于喷射引擎里温度较低部份的组件及石化厂反应器等,如Incoloy 800H、825等。若于Inconel与Incoloy中加入析出强化元素,如Ti、Al、Nb等,则成为析出硬化型(铁)镍基合金,可于高温下仍保有良好的机械强度与抗蚀性,多用于喷射引擎的组件,如 Inconel 718 、Incoloy A-286 等。而 Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) 合金则称为哈氏耐蚀合(Hastelloy),其中Ni-Cr-Mo主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。Hastelloy的代表牌号如C-276、C-2000等。镍基合金之主要牌号与添加元素之对照可参考图2: