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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin) 于1995年問世，是Hastelloy C系列合金(jin)中最新(xin)的一種耐蝕合金(jin)。

  發展00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的目的是借提高鉻量（約23%)以耐氧化性酸（包括含氧和Fe³⁺等氧化性離子的鹽酸）稀硫酸等在內的還原性酸的腐蝕；借加人銅與合金中16%Mo相組合以強化合金的耐還原性酸的性能；加銅并且不含鎢以防止由于高鉻、高鉬量所造成的合金熱穩定性下降的危害。在鎳鉻鉬系合金中，此合金在既耐氧化性酸又耐還原性酸及其混酸中具有顯著的優越性。此合金實際上相當于在前述合金59(00Cr23Ni59Mo16)基礎上加入了少量銅。

一、化學成分(fen)和組(zu)織特點

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的化學成分見表。

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金固(gu)溶態(tai)同(tong)樣系具有面(mian)心立方晶體(ti)(ti)結構的奧氏體(ti)(ti)組織，而在中溫(wen)加(jia)(jia)熱（敏化(hua)、時效）態(tai)，會有碳化(hua)物和(he)金屬間相析(xi)出。研究表明，由于銅的加(jia)(jia)入，銅會促進(jin)μ相的沉淀(dian)，因(yin)此中溫(wen)加(jia)(jia)熱態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金中的μ相要較不(bu)含銅的合(he)金59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐(nai)腐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

  圖(tu)(tu)3-5-56~圖(tu)(tu)3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)溴酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)等酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中的等腐蝕圖(tu)(tu)。可(ke)以看出，無論在氧化(hua)性酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)還是(shi)在還原性酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相當寬的耐(nai)蝕范圍。

  國內在20世紀(ji)80年代(dai)的(de)(de)一個偶然(ran)機會(hui)研究了微量銅(tong)對Ni-18Cr-16Mo合(he)金耐(nai) HF酸(suan)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)影響，指出即使合(he)金中僅含(han)有微量銅(tong)（約0.20%Cu),其(qi)耐(nai)HF酸(suan)的(de)(de)性(xing)能(neng)便會(hui)急劇提(ti)高(gao)，從不耐(nai)蝕(shi)(shi)轉變為耐(nai)蝕(shi)(shi)（見圖3-5-62).進(jin)一步試(shi)驗證實，這是由于合(he)金中銅(tong)在表面(mian)富(fu)集的(de)(de)結果。圖3-5-63和圖3-5-64 系含(han)銅(tong)達1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在HF酸(suan)中的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和Haynes 244等(deng)合(he)金的(de)(de)比較(jiao)，同樣可看出銅(tong)的(de)(de)有益作用，在所試(shi)驗的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)氫(qing)氟酸(suan)性(xing)能(neng)既優(you)于Monel 400,也優(you)于Hastelloy B3和242合(he)金。

  表3-5-76系00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金與C-276、C-22、686和合金59 等在一些酸介質中的耐蝕性比較。而圖3-5-65則系在代表還原性酸介質的93℃,60%H₂SO₄和代表氧化性酸介質的ASTM G28溶液中C-2000合金與現有C系列合金牌號應用范圍的對比。

  2. 晶間腐蝕

  表(biao)3-5-77 系(xi)經 871℃不同時間敏化后，在標準(zhun)ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩種介質條件(jian)(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)腐蝕率與其(qi)(qi)他合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比較；圖3-5-66則(ze)系(xi)此合(he)金(jin)(jin)不同溫(wen)度(du)經3min敏化后按(an)標準(zhun) ASTM G28A 法檢驗(yan)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)晶界穿透深度(du)并(bing)與其(qi)(qi)他合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比較。可以明顯看出，僅在ASTM G28A試(shi)驗(yan)條件(jian)(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐晶間腐蝕性能才顯著優于C-276和(he)C-22、686等(deng)合(he)金(jin)(jin)。

 3. 應力腐蝕、點(dian)蝕和縫隙腐蝕

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的耐應力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能的試驗結果分別見表3-5-78和圖3-5-67、圖3-5-68及表3-5-79.從表3-5-78中的結果可知，在沸騰45%MgCl₂溶液中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金等三種鎳基Ni-Cr-Mo合金由于鎳高，耐應力腐蝕性能不僅遠優于不銹鋼，而且也優于鐵鎳基耐蝕合金。從圖3-5-67中可知，在Green Death溶液中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的臨界點蝕溫度要低于Hastelloy C-22 合金，而稍高于C-276和C-4.從圖3-5-68和表3-5-79中可知，在6%FeCl₃ 溶液中00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的臨界縫隙腐蝕溫度最高，即耐縫隙腐蝕性能最佳；而在10%FeCl3(ASTM G28)溶液中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金與所試驗的其他合金耐點蝕性能并無顯著差別，耐縫隙腐蝕溫度則僅優于C-22合金。

三、力學(xue)性能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)(jin)的力學性能(neng)(neng)與 Hastelloy C系(xi)列中的其他合金(jin)(jin)并無顯著差(cha)別。表3-5-80系(xi)此合金(jin)(jin)的室溫力學性能(neng)(neng)，圖3-5-69則系(xi)它的高溫瞬時強度。

四、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)冷、熱(re)加工性，成型(xing)性等與前(qian)述Ni-Cr-Mo型(xing)合金(jin)(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)合金(jin)(jin)59 沒有顯著差別。因此(ci)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)的冷、熱(re)加工和(he)成型(xing)性都(dou)可參閱C-276和(he)合金(jin)(jin)59的有關(guan)數(shu)據。

五、焊(han)接性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)與 Hastelloy C-276 合金的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)相(xiang)似，建(jian)(jian)議采用(yong)(yong)手工(gong)電弧(hu)焊(han)(han)(han)（SMAW)、鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)（GTAW)和(he)氣(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)（GMAW),但(dan)不推薦(jian)用(yong)(yong)氧(yang)乙炔焊(han)(han)(han)和(he)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)。多層焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，層間溫度應≤95℃.當用(yong)(yong)氣(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)，保(bao)護(hu)氣(qi)體中(zhong)含氧(yang)量(liang)超過1%時(shi)，每(mei)道(dao)次焊(han)(han)(han)后建(jian)(jian)議必須對(dui)焊(han)(han)(han)縫表面進行(xing)適量(liang)打(da)磨。

六、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金同(tong)樣是采用固(gu)溶處(chu)理，適宜加熱溫(wen)度(du)約1150℃,保溫(wen)后水冷，對Ni-Cr-Mo型合金而言，焊后消除應(ying)力不(bu)能在敏化(hua)溫(wen)度(du)圍內進行，為了消除殘余應(ying)力也(ye)必須進行固(gu)溶處(chu)理。

七、物(wu)理性(xing)能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性能(neng)見表3-5-84。

八、應用

  此合金既耐氧化性酸又耐還原性酸而且耐應力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能也相當優良，其綜合性能優于目前應用較廣泛的 Hastelloy C-276合金。此合金可用于耐硝酸，耐適宜溫度的H₂SO₄、HCl和含F^-、Cl^-的混酸中。此合金適于制造各種形式的耐蝕裝置和構件，包括塔、槽、反應器、換熱器、管線和管件以及鍛件、泵、閥等。此合金可生產各種冶金產品。