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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin) 于1995年問世，是Hastelloy C系(xi)列(lie)合金中最新的一(yi)種耐(nai)蝕合金。

  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、化學成分和組(zu)織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)固溶態同(tong)樣系(xi)具(ju)有面心立方(fang)晶體結(jie)構(gou)的(de)奧氏體組織，而在中溫加(jia)熱(re)（敏化(hua)(hua)、時(shi)效）態，會有碳化(hua)(hua)物和金(jin)(jin)屬間相析出。研究表明，由于(yu)銅的(de)加(jia)入，銅會促進μ相的(de)沉淀，因此中溫加(jia)熱(re)態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)中的(de)μ相要較不含(han)銅的(de)合金(jin)(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐(nai)腐蝕性能

  1. 全面腐(fu)蝕(shi)

  圖(tu)3-5-56~圖(tu)3-5-61系(xi)00Cr23Ni59M016Cu1.6合(he)金在硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)(suan)、氫溴(xiu)酸(suan)(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)(suan)等酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)的等腐蝕(shi)圖(tu)。可以看出，無論在氧化性(xing)酸(suan)(suan)(suan)還是在還原性(xing)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金均具有相(xiang)當(dang)寬的耐蝕(shi)范圍。

  國內(nei)在(zai)(zai)20世紀80年代的(de)(de)(de)一個偶然機(ji)會(hui)研(yan)究(jiu)了(le)微量銅(tong)對Ni-18Cr-16Mo合(he)金耐(nai) HF酸腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)影響，指(zhi)出即使合(he)金中(zhong)(zhong)僅含有微量銅(tong)（約0.20%Cu),其(qi)耐(nai)HF酸的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)便(bian)會(hui)急(ji)劇提高，從不耐(nai)蝕(shi)(shi)轉(zhuan)變(bian)為耐(nai)蝕(shi)(shi)（見(jian)圖(tu)3-5-62).進一步試驗證實，這是由于(yu)合(he)金中(zhong)(zhong)銅(tong)在(zai)(zai)表面(mian)富集的(de)(de)(de)結果(guo)。圖(tu)3-5-63和(he)圖(tu)3-5-64 系含銅(tong)達(da)1.6%的(de)(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)(zai)HF酸中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)金的(de)(de)(de)比較，同樣可(ke)看出銅(tong)的(de)(de)(de)有益作用，在(zai)(zai)所試驗的(de)(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)(de)耐(nai)氫氟酸性(xing)能(neng)既優于(yu)Monel 400,也優于(yu)Hastelloy B3和(he)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(jing)間腐(fu)蝕

  表3-5-77 系(xi)經(jing) 871℃不同時間(jian)敏(min)化(hua)后(hou)，在標準ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩(liang)種介質條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蝕率與其(qi)他(ta)合(he)金(jin)的(de)比(bi)較；圖3-5-66則系(xi)此合(he)金(jin)不同溫(wen)度(du)經(jing)3min敏(min)化(hua)后(hou)按標準 ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的(de)晶(jing)界(jie)穿透深度(du)并與其(qi)他(ta)合(he)金(jin)的(de)比(bi)較。可(ke)以明顯看出，僅在ASTM G28A試(shi)驗條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的(de)耐晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕性(xing)能才顯著(zhu)優于C-276和(he)C-22、686等合(he)金(jin)。

 3. 應(ying)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、力學性(xing)能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)(jin)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能與 Hastelloy C系(xi)(xi)列中(zhong)的(de)其他(ta)合(he)金(jin)(jin)并無(wu)顯著差別。表3-5-80系(xi)(xi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)室溫(wen)力(li)學(xue)性(xing)能，圖(tu)3-5-69則系(xi)(xi)它(ta)的(de)高溫(wen)瞬時(shi)強(qiang)度。

四、冷、熱加工性(xing)能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)冷(leng)(leng)、熱加工性(xing)，成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)等與(yu)前(qian)述Ni-Cr-Mo型(xing)(xing)合金(jin)(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)(he)合金(jin)(jin)59 沒有(you)顯著差別。因此(ci)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)的(de)冷(leng)(leng)、熱加工和(he)(he)成(cheng)型(xing)(xing)性(xing)都可參閱C-276和(he)(he)合金(jin)(jin)59的(de)有(you)關數據。

五、焊接性能(neng)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接性(xing)與 Hastelloy C-276 合(he)金(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接性(xing)相似，建議采用手工電弧(hu)焊(han)(han)(han)（SMAW)、鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)（GTAW)和氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)（GMAW),但不推(tui)薦(jian)用氧(yang)(yang)乙炔焊(han)(han)(han)和埋弧(hu)焊(han)(han)(han)。多層(ceng)焊(han)(han)(han)接時，層(ceng)間溫度應(ying)≤95℃.當用氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)，保(bao)護(hu)氣體中含(han)氧(yang)(yang)量(liang)超過1%時，每道次(ci)焊(han)(han)(han)后建議必須對焊(han)(han)(han)縫(feng)表(biao)面進行適量(liang)打磨。

六、熱(re)處(chu)理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)同樣是采用固溶(rong)處理(li)，適宜加熱溫(wen)度約1150℃,保溫(wen)后水冷，對Ni-Cr-Mo型合金(jin)而言，焊后消除(chu)應(ying)力(li)不能(neng)在敏化溫(wen)度圍(wei)內進行，為了消除(chu)殘余(yu)應(ying)力(li)也必(bi)須進行固溶(rong)處理(li)。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物(wu)理性能見表(biao)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。