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Incoloy 925 的钼 2.5%~3.5% 与铜 1.5%~3.0%:井下件的 SSC 判据

发布时间:2026-11-06|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:Incoloy 925 镍铁基合金 硫化氢

Incoloy 925 是镍铁铬系沉淀硬化合金,镍 42%~46%、铬 19.5%~23.5%、钼 2.5%~3.5%、铜 1.5%~3.0%、钛 1.9%~2.4%、铝 0.15%~0.50%,密度 8.14 g/cm³,熔点 1343℃。固溶态抗拉 650 MPa、屈服 300 MPa、延伸率 30%。

钼加铜扛还原性介质

钼提高抗点蚀与抗还原性酸的能力,铜提高抗硫酸与抗海水的能力,两个元素配合,这支合金在含硫、含氯的油气井液中表现稳定。镍 42%~46% 让基体在氯化物环境里抗应力腐蚀开裂,这是它用于井下件的主要原因:井下温度高、压力大、介质里同时有硫化氢、二氧化碳与氯离子。

SSC 判据怎么读

厂商手册给的抗硫化物应力开裂数据是:NACE 溶液 C 环试验,室温、按屈服应力水平加载、5% 氯化钠加 0.5% 醋酸饱和硫化氢、42 天。时效态通过,说明在标准试验条件下不开裂。实际工况的硫化氢分压、pH 与温度都不同,判据要按 NACE MR0175 的分区取值,不能直接把试验结论搬过去。

大规格圆棒
配图:大规格圆棒

时效态与固溶态差一档

650/300/30 是固溶态的数据,时效后的强度高得多,屈服能到 700 MPa 以上。井下件多用时效态,强度高、抗应力腐蚀的裕度小;固溶态强度低、塑性好,用于需要大变形的场合。订货时把状态写清,只写牌号不写状态,拿到的可能是固溶态。

980~1040℃ 固溶与快冷

固溶退火取 980~1040℃,保温不少于 30 分钟、不超过 4 小时;厚度不超过 25 mm 的空冷或更快,超过 25 mm 全部水淬。冷速不够,晶界析出碳化物,时效后的性能不均;保温时间过长,晶粒粗化,塑性下降。水淬的件要防变形,薄壁件用喷淋。

现货管材堆垛
配图:现货管材堆垛

加工硬化比 825 快

大直径棒的淬透

直径 100 mm 以上的棒材,固溶后的水淬只能淬透表层,心部的冷却速度不够,晶界析出碳化物,时效后的心部性能低于表层。做法是加大水淬的流量与搅拌,或改用聚合物淬火液;心部与表层各取一组试样,两组的强度差超过 50 MPa 要重新热处理。

时效后的酸洗

时效后的件表面有一层氧化膜,酸洗用硝酸氢氟酸混合液,液温超过 40℃ 会加速侵蚀,时效态的晶界析出相被优先腐蚀,表面出现麻点。酸洗时间按膜厚定,酸洗后立即冲净并钝化,钝化液温度控制在常温。

硬度与韧性的错峰

这支合金的硬度与韧性难以同时拿到高点:时效温度低,硬度高、韧性低;时效温度高,硬度低、韧性好。井下件按接头形式选:螺纹接头要硬度,管体要韧性,同一批料可以按两档时效分别供。判据按技术条件,不按单一硬度值。

光亮棒材
配图:光亮棒材

标准与验收

牌号对应 UNS N09925,产品标准按 ASTM B805 与 NACE MR0175 的相关条款。化学成分按标准核对镍、铬、钼、铜、钛、铝,力学按 GB/T 228.1 与 GB/T 2039,SSC 按 NACE TM0177 的 A 法与 C 环法做,判据按 NACE MR0175 的分区取值执行,试验周期 42 天,中间不得更换溶液。

这支合金的冷成形行为与 Incoloy 825 相似,但加工硬化速率更高,工装与工序要按这个设计。复杂冷成形后建议固溶退火,不固溶直接时效会把冷作的应力固定下来,应力腐蚀的敏感性上升。热加工区间 870~1175℃,1095℃ 以下的特性与 825 相近,热加工后按需要做固溶。时效的加热与冷却速度也影响 γ′ 与 η 相的相对比例。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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