INCONEL 625 是一种镍基固溶强化高温合金,其成分组成为镍 58% 以上、铬 20%-23%、钼 8%-10%、铌 3.15%-4.15%,还含有少量铁、钴等元素,杂质总含量≤0.5%。高铬和钼含量使其兼具高温强度和优异的耐蚀性,特别适合在腐蚀环境中承受高温的部件。
铬钼协同耐蚀是 INCONEL 625 的核心特性,20%-23% 的铬含量能在合金表面形成一层致密的 Cr₂O₃氧化膜,这层氧化膜能有效抵御氧化性介质的腐蚀;8%-10% 的钼含量则能显著提升合金在还原性介质中的耐蚀性,钼原子可阻碍腐蚀离子的渗透,减少腐蚀速率。在沸腾的 65% 硝酸中,其腐蚀速率仅为 0.02mm / 年,在 10% 硫酸中为 0.05mm / 年,展现出卓越的耐酸碱能力。某化工反应釜在含氯离子的高温溶液中运行 3 年,采用该合金的内衬无任何点蚀现象,腐蚀量仅 0.03mm,远低于其他合金的腐蚀水平。
高温强度通过固溶强化实现,镍基体中溶解了大量铬、钼、铌等元素,这些元素通过固溶强化作用提升基体强度,在 800℃时抗拉强度达 450MPa,持久强度(100 小时)200MPa,能满足高温长期工作需求。某垃圾焚烧炉的热解管在 850℃的环境中运行 2 年,无明显变形,仍保持良好的结构完整性。同时,其室温力学性能同样出色,抗拉强度达 1030MPa,延伸率 30%,适合制造兼顾强度与耐蚀性的结构件。
加工性能适中,热加工温度控制在 1100-1170℃,由于合金中固溶元素较多,变形抗力比 INCONEL 718 略高,需控制变形速率,避免开裂。某烟气脱硫装置的耐热管道经热轧后,壁厚公差控制在 ±0.5mm,满足密封要求。焊接时采用 ERNiCrMo-3 焊丝,焊后无需热处理,接头耐蚀性与母材相当,某海上油气平台的管道焊接后在盐雾环境中未出现晶间腐蚀现象,确保了长期使用的安全性。
制备采用真空感应炉熔炼,原料选用低硫低碳的纯金属,以减少有害杂质对耐蚀性的影响。熔炼温度控制在 1500℃,搅拌均匀化 1 小时,确保合金元素充分溶解且分布均匀。铸锭经 1150℃均匀化处理 6 小时,消除枝晶偏析,使组织更均匀。冷轧板材经 1050℃固溶处理后水淬,获得均匀的奥氏体组织,确保性能的稳定性。
INCONEL 625 主要应用于化工反应釜内衬、垃圾焚烧炉热解管、烟气脱硫装置、海上油气平台管道以及核燃料处理设备等,在腐蚀与高温并存的环境中表现卓越,为工业生产的安全稳定运行提供了可靠保障。