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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問世(shi)，是Hastelloy C系列合金中最新的一種(zhong)耐蝕合金。

  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(yi)、化(hua)學成(cheng)分和組織(zhi)特點(dian)

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金固溶態同(tong)樣系具有面心(xin)立方晶(jing)體(ti)結構的奧氏體(ti)組織，而在中(zhong)溫加熱(re)（敏化、時效）態，會有碳化物(wu)和金屬間相析出。研(yan)究表明，由于銅(tong)的加入，銅(tong)會促進μ相的沉淀，因此中(zhong)溫加熱(re)態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金中(zhong)的μ相要較不含(han)銅(tong)的合金59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐腐蝕性(xing)能

  1. 全面腐蝕(shi)

  圖(tu)3-5-56~圖(tu)3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在(zai)硫(liu)酸、鹽酸、磷(lin)酸、硝(xiao)酸、氫溴酸、氫氟酸等酸中的等腐蝕(shi)圖(tu)。可以看出(chu)，無(wu)論在(zai)氧化性(xing)酸還(huan)是在(zai)還(huan)原性(xing)酸中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相(xiang)當寬的耐蝕(shi)范圍(wei)。

  國內在20世紀(ji)80年(nian)代的(de)(de)(de)一個(ge)偶然機會研(yan)究了微量銅對Ni-18Cr-16Mo合(he)金(jin)耐(nai)(nai)(nai) HF酸腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)影響，指出即使合(he)金(jin)中僅(jin)含有(you)微量銅（約0.20%Cu),其耐(nai)(nai)(nai)HF酸的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能便會急劇提高，從不耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)轉(zhuan)變為耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)（見圖(tu)3-5-62).進(jin)一步試驗證(zheng)實，這是由于(yu)合(he)金(jin)中銅在表面(mian)富集的(de)(de)(de)結果。圖(tu)3-5-63和圖(tu)3-5-64 系含銅達1.6%的(de)(de)(de) Hastelloy C-2000在HF酸中的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)與(yu) Monel 400、Hastelloy B3和Haynes 244等(deng)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)比較，同(tong)樣可看(kan)出銅的(de)(de)(de)有(you)益作用(yong)，在所(suo)試驗的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)氫(qing)氟酸性(xing)(xing)能既(ji)優(you)于(yu)Monel 400,也優(you)于(yu)Hastelloy B3和242合(he)金(jin)。

  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3-5-77 系經(jing) 871℃不(bu)同(tong)時間敏化(hua)后，在標準ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩種介質條件(jian)下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)(jin)的腐蝕率(lv)與其(qi)他(ta)合(he)金(jin)(jin)(jin)的比較；圖3-5-66則(ze)系此合(he)金(jin)(jin)(jin)不(bu)同(tong)溫度經(jing)3min敏化(hua)后按標準 ASTM G28A 法檢驗(yan)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)(jin)的晶界穿透深度并與其(qi)他(ta)合(he)金(jin)(jin)(jin)的比較。可以明顯(xian)看出，僅在ASTM G28A試驗(yan)條件(jian)下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)(jin)的耐晶間腐蝕性能(neng)才(cai)顯(xian)著(zhu)優于C-276和(he)C-22、686等合(he)金(jin)(jin)(jin)。

 3. 應力(li)腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和(he)縫隙腐(fu)蝕(shi)

  （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、力學性能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)(jin)的(de)力(li)學性能(neng)與 Hastelloy C系列(lie)中的(de)其他(ta)合金(jin)(jin)并無顯著差別。表3-5-80系此合金(jin)(jin)的(de)室溫(wen)力(li)學性能(neng)，圖3-5-69則(ze)系它的(de)高溫(wen)瞬時(shi)強度。

四(si)、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)(he)金冷、熱加(jia)工性，成型(xing)(xing)性等與前述(shu)Ni-Cr-Mo型(xing)(xing)合(he)(he)金，例如(ru) Hastelloy C-276和(he)合(he)(he)金59 沒有顯著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金的冷、熱加(jia)工和(he)成型(xing)(xing)性都(dou)可參閱C-276和(he)合(he)(he)金59的有關(guan)數據。

五、焊接(jie)性能(neng)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的焊(han)(han)接(jie)性與 Hastelloy C-276 合金的焊(han)(han)接(jie)性相(xiang)似，建(jian)(jian)議采用(yong)(yong)手工電弧焊(han)(han)（SMAW)、鎢極氬弧焊(han)(han)（GTAW)和(he)氣體(ti)保護焊(han)(han)（GMAW),但不推薦用(yong)(yong)氧乙炔焊(han)(han)和(he)埋弧焊(han)(han)。多層焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)，層間溫度應≤95℃.當用(yong)(yong)氣體(ti)保護焊(han)(han)，保護氣體(ti)中含(han)氧量超過1%時(shi)(shi)，每道次(ci)焊(han)(han)后建(jian)(jian)議必須(xu)對(dui)焊(han)(han)縫表(biao)面進行適量打磨。

六、熱處(chu)理(li)工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金同(tong)樣是采用固溶處理(li)，適(shi)宜加熱溫度約1150℃,保溫后水冷(leng)，對Ni-Cr-Mo型合(he)金而(er)言，焊后消(xiao)(xiao)除(chu)應力不能在敏化溫度圍內進(jin)行，為了(le)消(xiao)(xiao)除(chu)殘余應力也(ye)必須進(jin)行固溶處理(li)。

七、物(wu)理性(xing)能(neng)

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物(wu)理性能見表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。