Inconel 625 / Alloy 625:标准、成分与性能
镍基合金625 · UNS N06625、2.4856、CW6MC、ERNiCrMo-3
Alloy 625是固溶强化型Ni-Cr-Mo-Nb合金,用于既要求抗点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂,又要求在-196 °C至约1,000 °C范围内具有良好强度的场合。同一成分按形态有不同名称:B443(板材)、B446(棒材)、B444/B704/B705(管材)、B564(锻件)、B366 WPNCMC(管件)、铸件为CW6MC(A494),焊接和堆焊焊材为ERNiCrMo-3 / ENiCrMo-3。
同一成分,多种标准
名称随产品形态而变。选型时请注明标准、牌号和级别。
| 形态 | ASTM/ASME | 牌号/级别 | EN | ABNT/其他 |
|---|---|---|---|---|
| 锻件(法兰、锻块、环件) | ASTM B564 / ASME SB-564 | N06625 退火 | 2.4856 (VdTÜV 499; DIN 17754*) | AMS 5666;ISO 9725*;NACE MR0175/ISO 15156-3;API 6A(带CRA堆焊层的锻件) |
| Bar and rod | ASTM B446 / ASME SB-446 | N06625 1级或2级 | 2.4856 (DIN 17752*; VdTÜV 499) | AMS 5666; JIS G4901 NCF625*; BS 3076 NA21*; GB GH3625 / NS3306 |
| 板、薄板与带材 | ASTM B443 / ASME SB-443 | N06625 1级或2级 | EN 10095 2.4856; DIN 17750*; VdTÜV 499 | AMS 5599(退火);AMS 5869(固溶退火)*;JIS G4902 NCF625*;BS 3072 NA21* |
| 无缝管 | ASTM B444 / ASME SB-444 | N06625 1级或2级 | 2.4856 (DIN 17751*) | AMS 5581; JIS G4903 NCF625TP; BS 3074 NA21* |
| 焊接管 | ASTM B704(管)/ B705(管道);ASME SB-704 / SB-705 | N06625 1级或2级 | 2.4856 | AMS 5581(无缝与焊接);通用要求B751 / B775 |
| 焊接管件 | ASTM B366 / ASME SB-366 | WPNCMC(N06625) | — | 尺寸依据ASME B16.9 / B16.11;ASME B16.5法兰第3.8组,经B564* |
| 铸件 | ASTM A494 / ASME SA-494 | CW6MC (N26625) | 2.4856铸件:G-NiCr22Mo9Nb* | 阀门与泵;固溶退火状态符合NACE MR0175 |
| 焊丝与焊条(焊接和堆焊) | AWS A5.14 / ASME SFA-5.14; AWS A5.11 / SFA-5.11 | ERNiCrMo-3(N06625);ENiCrMo-3(W86112) | ISO 18274 S Ni 6625; ISO 14172 E Ni 6625 | AMS 5837(焊丝)*;用于电渣堆焊的EQNiCrMo-3带极 |
| 复合/衬里管 | API 5LD | 碳钢上的CRA 625 | — | 堆焊层(表面Fe ≤ 5 %或 ≤ 10 %,依规范) |
订单未注明级别时,B443、B444和B446按1级(退火)供货;593 °C以上的蠕变工况应指定2级。标准625不在API 6ACRA范围内,该标准针对沉淀硬化合金(718、725、925、716/625 Plus、945)。
公差和 HS 编码
- 锻造棒材(圆棒和方棒):直径方向加工余量从 2 mm(Ø 6–16 mm)到 24 mm(Ø 400–500 mm)。例如成品 Ø 100–125 mm:+7 mm,公差 +6 / −0(长度最大 3,500 mm)。
- 锻造圆盘:直径余量 4 至 9 mm,高度余量 3 至 11 mm,仅正公差。
- 切割和机加工:带锯长度 −0 / +5 至 +15 mm;水刀直径 +10 % 厚度(最小 2 mm);机加工零件直径 −0 / +2 至 +5 mm。查看完整表格(INF 002 和 INF 003,适用于所有合金)。
| 形态 | NCM(巴西,8 位) | HS(国际,6 位) | HTS(美国,10 位)* | CN(欧盟,8 位)* |
|---|---|---|---|---|
| 锻造棒材 | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| 热轧棒材 | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| 板材(> 10 mm,宽度 ≥ 600 mm) | 7506.20.00 | 7506.20 | 7506.20.3000 | 7506 20 00 |
| 无缝管 | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| 焊接管 | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| 法兰和管件 | 7507.20.00 | 7507.20 | 7507.20.0000 | 7507 20 00 |
税则类别:镍合金(按化学成分,依据第 72 章注释和第十五类注释 5)。
*:美国和欧盟编码仅供参考。NCM 依据现行法规(归类总规则、第 72、74 和 75 章注释及第十五类注释 5)。请根据物品尺寸和表面状态,向您的报关行确认最终编码。HS = NCM 的前 6 位。
按标准的化学成分 (%)
各标准的成分范围并列对照,便于看出差异。
| 标准 | C max | Mn max | Si max | P max | S max | Cr | Mo | Nb+Ta | Fe max | Ti / Al max | Ni | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM B443/B444/B446/B564/B704/B705 N06625 | 0.10 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 | 20.0–23.0 | 8.0–10.0 | 3.15–4.15 | 5.0 | 0.40 / 0.40 | 58.0 min | Co 最大1.0(如需测定) |
| AMS 5599 / 5666 | 0.10 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 | 20.0–23.0 | 8.0–10.0 | 3.15–4.15 | 5.0 | 0.40 / 0.40 | 58.0 min | Co 1.0;其他限值(Ta、B)依AMS* |
| VdTÜV 499 (2.4856) | 0.03 (EN 10095: 0.10) | 0.5 | 0.4 | 0.01 | 0.01 | 21–23 | 8–10 | 3.2–3.8 | 5 | 0.4 / 0.4 | 58–71 | Co 1 |
| 625LCF, UNS N06626 (AMS 5879) | 0.03 | 0.50 | 0.15 | 0.015 | 0.015 | 20.0–23.0 | 8.0–10.0 | 3.15–4.15 | 5.0 | 0.40 / 0.40 | bal. | N 0.02; Co 1.0 |
| ASTM A494 CW6MC (N26625) | 0.06 | 1.00 | 1.00 | 0.015 | 0.015 | 20.0–23.0 | 8.0–10.0 | 3.15–4.50 (Nb) | 5.0 | — | bal. | — |
| AWS A5.14 ERNiCrMo-3 | 0.10 | 0.50 | 0.50 | 0.02* | 0.015 | 20.0–23.0 | 8.0–10.0 | 3.15–4.15 | 5.0 | 0.40 / 0.40 | 58.0 min | Cu 0.50*;其他 0.50* |
| ASTM B805 N07725 (725) | 0.03 | 0.35 | 0.20 | 0.015 | 0.010 | 19.0–22.5 | 7.0–9.5 | 2.75–4.00 | bal. | Ti 1.00–1.70 / Al 0.35 | 55.0–59.0 | — |
按标准的力学性能
室温下、所述交货状态的最低值。
| 标准与状态 | YS min | UTS min | 伸长率 | RA | 硬度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 锻件 | |||||
| ASTM B564 N06625 退火,最大102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B564 N06625 退火,> 102至254 mm | 345 MPa (50 ksi)* | 758 MPa (110 ksi)* | 25 %* | — | — |
| AMS 5666 退火(棒材、锻件、环件) | 414 MPa (60 ksi)* | 827 MPa (120 ksi)* | 30 %* | — | ATI引用棒材483 / 897 MPa、40 %;请以AMS为准* |
| 轧制材 | |||||
| ASTM B443 1级(退火) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B443 2级(固溶退火) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 1级,最大102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 1级,> 102至254 mm | 345 MPa (50 ksi) | 758 MPa (110 ksi) | 25 % | — | — |
| ASTM B446 2级(固溶退火) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| AMS 5599 退火(薄板/带材) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| VdTÜV 499 1级,板材 ≤ 50 mm | 380 MPa | 760 MPa | 35 % | — | — |
| 管、管件与铸件 | |||||
| ASTM B444 1级(退火) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B444 2级(固溶退火) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B704 / B705 1级和2级 | 数值与B444相同* | 数值与B444相同* | 30 %* | — | — |
| ASTM B366 WPNCMC | 依坯料(B564/B444/B443) | 依坯料 | — | — | — |
| ASTM A494 CW6MC | 275 MPa (40 ksi) | 485 MPa (70 ksi) | 25 % | — | — |
Alloy 625的1级与2级
1级在≥ 871 °C退火:晶粒细,屈服强度(414 MPa)和抗拉强度(827 MPa)较高,推荐用于593 °C以下的服役,包括腐蚀和低温环境。2级在≥ 1,093 °C固溶退火:晶粒较粗,屈服强度276 MPa、抗拉强度690 MPa,但593 °C以上的蠕变和持久强度更好。成分相同;不同的是热处理,因而ASME中的许用应力也不同。2级可在≥ 982 °C进行稳定化退火以减轻敏化。订单未注明时,ASTM标准按1级供货。
标准要求的热处理
| 标准 | 交货状态 | 温度 |
|---|---|---|
| ASTM B443 / B444 / B446 1级 | 退火 | ≥ 871 °C (1600 °F) |
| ASTM B443 / B444 / B446 2级 | 固溶退火,含或不含稳定化处理 | ≥ 1,093 °C(2000 °F);稳定化 ≥ 982 °C(1800 °F) |
| VDM / VdTÜV 499 (2.4856) | 退火(1级)/ 固溶退火(2级) | 950–1,050 °C(优选980 °C)/ 1,080–1,160 °C(优选1,120 °C),快速水冷 |
| AMS 5869 | 固溶退火 | 1,175–1,230 °C (2150–2250 °F)* |
| ASTM A494 CW6MC | 固溶退火并水冷 | ≈ 1,175 °C (2150 °F) min* |
| ASTM B805 N07725 | 固溶退火 + 时效 | > 1,040 °C;730 °C/8 h,炉冷至620 °C/8 h,空冷 |
规划 Inconel 625 / Alloy 625 的自由锻:锻造比、细长比以及需要发送的材料量 →模拟钢锭或棒材的下料方案 →
系列中的变体
| 变体 | 标准 | 差异 | YS / UTS |
|---|---|---|---|
| 625LCF (UNS N06626) | AMS 5879; AMS 5599 | C ≤ 0.03,Si ≤ 0.15,N ≤ 0.02;真空熔炼、细晶粒,用于低周疲劳(波纹管、膨胀节) | 414 / 827 MPa;伸长率 40 %(AMS 5879) |
| 625 Plus(UNS N07716) | ASTM B805*;API 6ACRA;NACE MR0175 | 调整Ti和Nb以实现沉淀硬化的625 | 时效后最小约827 MPa* |
| 725 (UNS N07725) | ASTM B805、B872、B983、B1007;API 6ACRA;NACE MR0175 | 625成分加Ti 1.0–1.7 %;可时效硬化,耐蚀性相同 | 827 / 1,034 MPa(棒材 ≤ 76 mm,时效态);硬度 < 43 HRC |
| 925 (UNS N09925) | ASTM B805、B637;API 6ACRA;NACE MR0175 | Fe-Ni-Cr-Mo-Cu-Ti(Ni 42–46 %,Mo 2.5–3.5 %);成本低于625/725,抗点蚀能力也较低 | 758 / 965 MPa (110 / 140 ksi); 26–38 HRC |
| CW6MC (N26625) | ASTM A494 / SA-494 | 铸造型:Si和Mn最高1.0 %,Nb最高4.50 % | 275 / 485 MPa |
| ERNiCrMo-3堆焊层(Fe 5 / Fe 10) | AWS A5.14; API 6A; API 5LD | 碳钢或低合金钢上的堆焊层;稀释率限制表面Fe含量(≤ 5 %或 ≤ 10 %) | 取决于基材 |
腐蚀、PREN与温度
- PREN ≈ 51: Cr + 3.3 Mo;在10 % FeCl3中,CPT ≈ 75 °C,CCT ≈ 55 °C(VDM)。在海水(含加热海水)中耐点蚀和缝隙腐蚀。
- 氯化物与应力腐蚀开裂: Ni ≥ 58 %使该合金对氯化物应力腐蚀开裂几乎免疫,这一点与奥氏体不锈钢不同。
- 温度: 1级最高用至593 °C(B443/B444);TÜV批准1级用于-196至450 °C。2级用于约600 °C以上,氧化环境下最高约1,000 °C。许用应力上限:ASME II-D表1B:第VIII卷第1册,1级(退火)最高649 °C,2级(固溶退火)最高871 °C;第I卷,1级最高593 °C。
- 脆化: 在约600至800 °C长时间暴露会析出相(γ''相、δ相),降低室温塑性和韧性;在该温度范围长期服役时应予考虑*。
- NACE MR0175/ISO 15156-3: 退火或固溶退火的625列入固溶强化镍合金表(A.13),退火状态无硬度要求;冷加工材料有限制。MR0103:硬度 ≤ 35 HRC。
- 敏化: C含量最高0.10 %时,热循环可能析出碳化物;采用≥ 982 °C稳定化的2级或低碳(VdTÜV 499:C ≤ 0.03 %)可降低风险。
使用ERNiCrMo-3堆焊与包覆
- Use: Alloy 625是碳钢或低合金钢(如4130、F22、A694)上阀门、井口(API 6A)、法兰和复合管(API 5LD)最常用的CRA堆焊材料。
- 稀释: 规范规定成品表面的最大Fe含量,通常为Fe ≤ 5 %(“Fe5”)或 ≤ 10 %(“Fe10”),由此决定层数和最小厚度。
- 工艺: 热丝TIG、脉冲MIG/MAG、埋弧或电渣带极堆焊(EQNiCrMo-3);低热输入以控制稀释。
- 基材的焊后热处理: 当母材钢需要去应力时,已堆焊的625通常可承受该热循环,但工艺评定必须验证焊后热处理后的硬度和耐蚀性*。
- 常规试验: 表面化学成分(Fe)、液体渗透检测、超声结合检测、硬度,以及规定时的ASTM G48。
焊接
| 项目 | 常规做法 |
|---|---|
| 焊丝(TIG/MIG/SAW) | AWS A5.14 ERNiCrMo-3(ISO 18274 S Ni 6625) |
| 药皮焊条 | AWS A5.11 ENiCrMo-3(ISO 14172 E Ni 6625) |
| 堆焊带极 | AWS A5.14 EQNiCrMo-3(ISO 18274 B Ni 6625) |
| ASME IX组别 | P-No. 43; F-No. 43 |
| 预热 | 不需要(仅需去除水分) |
| 层间温度 | ≤ 150 °C |
| 热输入 | 低;窄焊道;TIG/MIG ≤ 8 kJ/cm,焊条 ≤ 7 kJ/cm(VDM) |
| 焊后热处理 | 625不要求;根部用纯氩保护 |
| 异种(625与碳钢/不锈钢) | 通常选用ERNiCrMo-3 |
焊接用填充金属
焊丝成分通常与母材不完全相同:各页面会说明原因。
国际对应牌号
| 体系 | 牌号 |
|---|---|
| UNS | N06625(变形材/锻件);N26625(铸造);N06626(625LCF) |
| EN / W.Nr. | 2.4856 NiCr22Mo9Nb(EN 10095) |
| ISO | NiCr22Mo9Nb / NW6625 |
| AFNOR | NC22DNb |
| BS | NA21 (BS 3072 to 3076)* |
| JIS | NCF625 (G4901/G4902)*; NCF625TP (G4903) |
| GB | NS3306(GB/T 15007,耐蚀);GH3625(高温) |
| 商品名 | Inconel 625、Alloy 625、VDM Alloy 625、Nicrofer 6020 hMo、Haynes 625 |
| ABNT / SAE / AISI | 无专属牌号;采用UNS/ASTM |
对应牌号表示成分相近,并非可自动互换:ASTM、EN/VdTÜV、AMS和JIS之间,C、Si、P、S的限值和力学性能各不相同。有一处资料(Austral Wright)给出W.Nr. 2.3856,很可能是2.4856的笔误。
典型应用
| 形态或行业 | 应用场合 |
|---|---|
| Oil and gas | 阀门和井口(API 6A)堆焊、复合管、控制管线、酸性环境中的法兰与管件 |
| 船舶与海洋 | 海水系统、波纹管、消防水管道、缆线和紧固件 |
| 化工与石化 | 换热器、塔器、处理酸和氯化物的设备 |
| 航空航天 | 排气管道、波纹管和膨胀节(625LCF)、涡轮部件(AMS 5599/5666) |
| 能源 | 烟气脱硫塔(FGD)、锅炉、垃圾锅炉壁堆焊 |
| 核能与低温 | 反应堆部件及-196 °C服役(1级) |
| 铸件 | CW6MC泵、叶轮和阀体 |
| 带材与扎带 | 油气和海上工程中管道与管线的捆扎带(按ASTM B443的带材);用于电渣堆焊的EQNiCrMo-3带极 |
常见问题
Inconel 625与UNS N06625是同一种材料吗?
是。Inconel是Special Metals的商标;通用成分为UNS N06625(W.Nr. 2.4856),由多家厂商生产,并按形态在B443、B444、B446、B564等标准中规定。
何时订购1级或2级?
需要更高屈服强度且服役温度不超过593 °C时,选1级(退火)。593 °C以上的蠕变工况选2级(固溶退火)。订单未指定时,ASTM标准按1级供货。
625符合NACE MR0175吗?
符合。退火或固溶退火状态下,它在ISO 15156-3中列为固溶强化镍合金,退火状态无硬度要求。请核对适用表中的环境限制。
625与725有什么区别?
725在625成分基础上加入1.0–1.7 % Ti,可时效硬化:屈服强度827 MPa,而退火625为414 MPa,耐蚀性相近。API 6ACRA涵盖该合金,不涵盖标准625。
有Inconel 625带材吗?有什么用途?
有。625带材按ASTM B443(板、薄板和带材)轧制。在油气行业,它用于接触海水和化学品的管道与管线的捆扎:可成形为不同直径,适用于难以触及的位置,寿命长于碳钢或普通不锈钢。另有EQNiCrMo-3带极,是电渣堆焊用的焊材。