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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問世，是(shi)Hastelloy C系列合(he)金中最新的一種耐(nai)蝕合(he)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(he)組織(zhi)特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)(jin)固溶態(tai)同樣系(xi)具有(you)面心立方晶體結構的(de)(de)奧氏體組織，而在中溫(wen)加(jia)熱（敏化、時效(xiao)）態(tai)，會(hui)有(you)碳化物和金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)相析出。研究表明，由于銅(tong)(tong)的(de)(de)加(jia)入，銅(tong)(tong)會(hui)促進μ相的(de)(de)沉淀(dian)，因此(ci)中溫(wen)加(jia)熱態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)中的(de)(de)μ相要較不含銅(tong)(tong)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)

  1. 全面腐蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系(xi)00Cr23Ni59M016Cu1.6合金(jin)在(zai)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)、硝酸(suan)、氫溴酸(suan)、氫氟酸(suan)等酸(suan)中(zhong)的(de)等腐(fu)蝕(shi)圖。可以看出，無論在(zai)氧化性酸(suan)還(huan)(huan)是在(zai)還(huan)(huan)原(yuan)性酸(suan)中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)均具有相當寬的(de)耐蝕(shi)范圍。

  國內在20世紀80年代(dai)的(de)(de)一(yi)個偶然機會研究了微(wei)(wei)量(liang)(liang)銅(tong)對Ni-18Cr-16Mo合金耐(nai) HF酸(suan)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能的(de)(de)影響，指出即使合金中(zhong)僅含(han)有(you)微(wei)(wei)量(liang)(liang)銅(tong)（約0.20%Cu),其(qi)耐(nai)HF酸(suan)的(de)(de)性能便會急劇(ju)提高，從(cong)不耐(nai)蝕(shi)(shi)轉變為耐(nai)蝕(shi)(shi)（見圖(tu)3-5-62).進一(yi)步試驗證實(shi)，這是由于合金中(zhong)銅(tong)在表面富集的(de)(de)結果。圖(tu)3-5-63和(he)圖(tu)3-5-64 系(xi)含(han)銅(tong)達1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在HF酸(suan)中(zhong)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合金的(de)(de)比較，同樣可(ke)看出銅(tong)的(de)(de)有(you)益作(zuo)用，在所試驗的(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)氫氟(fu)酸(suan)性能既(ji)優于Monel 400,也優于Hastelloy B3和(he)242合金。

  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(jian)腐蝕

  表(biao)3-5-77 系經(jing) 871℃不(bu)同(tong)時間敏化后(hou)，在標準ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩種介質條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的(de)(de)(de)腐蝕(shi)率與其他合金的(de)(de)(de)比(bi)較；圖(tu)3-5-66則(ze)系此(ci)合金不(bu)同(tong)溫度經(jing)3min敏化后(hou)按標準 ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的(de)(de)(de)晶(jing)界穿(chuan)透深度并與其他合金的(de)(de)(de)比(bi)較。可(ke)以(yi)明顯(xian)看出，僅在ASTM G28A試(shi)驗條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的(de)(de)(de)耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)性能才(cai)顯(xian)著(zhu)優于C-276和(he)C-22、686等合金。

 3. 應力腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和縫隙腐(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(he)金(jin)的力學(xue)性能與 Hastelloy C系列中(zhong)的其他合(he)金(jin)并無顯(xian)著(zhu)差別。表3-5-80系此合(he)金(jin)的室溫(wen)(wen)力學(xue)性能，圖3-5-69則系它的高溫(wen)(wen)瞬時(shi)強度。

四、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金冷(leng)、熱加工性(xing)(xing)，成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)性(xing)(xing)等與(yu)前(qian)述Ni-Cr-Mo型(xing)(xing)合金，例如 Hastelloy C-276和合金59 沒(mei)有顯著差別(bie)。因(yin)此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的冷(leng)、熱加工和成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)性(xing)(xing)都可參閱C-276和合金59的有關(guan)數(shu)據。

五、焊接性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的焊(han)接(jie)性與 Hastelloy C-276 合金的焊(han)接(jie)性相似，建議采用手(shou)工(gong)電弧焊(han)（SMAW)、鎢極(ji)氬弧焊(han)（GTAW)和(he)氣體保(bao)護(hu)焊(han)（GMAW),但不(bu)推薦用氧乙炔焊(han)和(he)埋弧焊(han)。多層焊(han)接(jie)時，層間(jian)溫度(du)應≤95℃.當用氣體保(bao)護(hu)焊(han)，保(bao)護(hu)氣體中(zhong)含氧量超(chao)過1%時，每(mei)道(dao)次焊(han)后建議必(bi)須對焊(han)縫表面進行適量打磨。

六(liu)、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)同樣是(shi)采用固(gu)溶處(chu)理，適宜加熱(re)溫(wen)度(du)約1150℃,保溫(wen)后水冷，對Ni-Cr-Mo型(xing)合(he)金(jin)而(er)言，焊后消除(chu)應力不能在敏化(hua)溫(wen)度(du)圍內(nei)進行，為了消除(chu)殘余(yu)應力也(ye)必(bi)須進行固(gu)溶處(chu)理。

七、物理(li)性(xing)能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性能見表3-5-84。

八、應用(yong)

  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。