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. 好的耐應力腐蝕開裂性能
2. 好的耐點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550℃的高溫時都具有很好的機械性能
5. 具有制造溫度達450℃的壓力容器的認證

表1 牌號及標準

表2 825合金化學成分

Incoloy 825表3 物理性能

表4 室溫和高溫典型物理性能

機械性能

以下是相應規格825合金退火（穩定化退火）后的機械性能。

表5 800L和800常溫下合金機械性能

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

金相結構

825合金具有穩定的面心立方結構。化學成分和恰當的熱處理保證了耐腐
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力腐蝕開裂性。在各種介質中的耐腐蝕性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有機酸，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在腐蝕介質多樣的核燃燒溶解器中，如硫酸、硝酸
和*都在同一個設備中處理。

應用范圍

825合金廣泛應用于各種使用溫度不超過550℃的工業領域。典型應用為：

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、海洋產品管道系統、酸性氣體環境管道。
3. 磷酸生產中的熱交換器、蒸發器、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. 高壓氧氣應用的阻燃合金

加工和熱處理

825合金在一般的工業過程中都易于加工。
預熱
溫度控制對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程中都必須進行表面清理，保持表面清潔。若加熱環境含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬，825合金將變脆。雜質來源于做標記的油漆、粉筆、潤滑油、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氣氛中進行，因為這樣可以控溫確并且不受雜質污染。若燃氣的雜質含量較低時也可考慮使用燃氣加熱爐，這樣可以得到中性或弱氧化性的氣氛。應避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動，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，工件可以直接送入已經到溫的爐子。爐子到溫后，材料的保溫時間為每100mm 厚度60 分鐘。保溫到規定的時間后立即出爐，在規定的溫度范圍內加工。如果金屬的溫度降到低加工溫度以下，應再次加熱。熱加工后應及時退火以保證得到佳的耐腐蝕性能和適合的晶體結構。
冷加工：
冷加工應在固溶處理后進行，825合金的加工硬化率和奧氏體不銹鋼接近，因此加工設備應作相應調整。在冷加工量較大時應有中間退火過程。當終冷變形量大于15%時需要終穩定化處理。
熱處理：
軟化退火或穩定化處理的溫度范圍是920-980℃，合適為940±10℃。對于厚度大于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。在熱處理過程中，都要注意前面提到的關于保持清潔的事項。
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，需要用細砂帶或砂輪打磨。為保持金屬的光澤，打磨時要非常小心。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行鹽浴預處理。酸洗的時間尤其要注意。
機加工
825合金的機加工需在固溶處理后進行，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刀量。

焊接方面的建議

在對鎳基材料進行焊接時，應遵循以下規程：
1. 工作場地：工作場地應單獨分開或與碳鋼的加工區域有足夠遠的距離，盡可能保持清潔，設有隔板并避免兩區域間通風；
2. 工作服和輔助用品：應佩戴干凈的細紋皮手套，穿著干凈的工作服。
3. 工具和機器設備：應該有鎳基合金和鎳鉻鋼的工具，鋼絲刷應采用不銹鋼材料制成，機器設備如剪切機、沖床、軋機等應該蓋上氈、紙板或塑料紙以防鐵碳金屬掉在機器表面而使加工材料粘上，導致腐蝕。
清理：
需用丙酮對母材焊接區域的基體金屬和填充合金（如焊條）進行清潔，注意不能
使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物TETRA。
邊緣準備：
采用機加工，如車、銑、刨，也可以進行等離子切割，若采用后者，切割邊
緣（焊接面）一定要研磨干凈平整，允許不過熱的精磨。母材的焊接邊緣大約25mm 寬的區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主要是低的熱導率和高的膨
脹系數，這些特性都要在焊接坡口準備時予以考慮，包括加寬底部間隙（1-3mm），同時由于熔融金屬的粘滯性，在對接焊時應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，應在焊接面起弧，以防起弧點導致腐蝕。
焊接工藝：
825合金適合采用傳統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焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊，其中脈沖電弧焊是方案。在采用手工電弧焊時，推薦使用(Ar+He+H2+CO2)
多種成份混合的保護氣體。
825合金的焊接必須在退火態進行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號。在焊縫根部焊接時，為得到佳的根部焊縫質量，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生氧化物。焊接熱影響區產生的顏色要在焊縫區域未冷卻時用不銹鋼刷刷去。