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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問世，是Hastelloy C系列合金(jin)中最新的一種耐蝕合金(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(xue)成分(fen)和(he)組織(zhi)特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)固溶態同(tong)樣(yang)系具有面心立方晶體結構(gou)的(de)(de)(de)奧氏體組(zu)織，而在(zai)中溫加(jia)熱(re)（敏(min)化、時效）態，會有碳(tan)化物(wu)和金(jin)屬間相(xiang)(xiang)析出。研究表明，由于(yu)銅的(de)(de)(de)加(jia)入，銅會促進μ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)沉淀，因此中溫加(jia)熱(re)態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)中的(de)(de)(de)μ相(xiang)(xiang)要較不(bu)含銅的(de)(de)(de)合(he)金(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐(nai)腐蝕性(xing)能

  1. 全面腐(fu)蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金(jin)在(zai)(zai)硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)(suan)、氫溴酸(suan)(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)(suan)等(deng)(deng)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)的(de)等(deng)(deng)腐蝕(shi)圖。可(ke)以看出，無論在(zai)(zai)氧化性酸(suan)(suan)(suan)還(huan)是在(zai)(zai)還(huan)原性酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)均(jun)具(ju)有相(xiang)當寬的(de)耐蝕(shi)范圍。

  國內在(zai)20世紀80年代的(de)一(yi)個偶然機會研究(jiu)了微量銅(tong)對(dui)Ni-18Cr-16Mo合(he)金(jin)耐(nai)(nai) HF酸(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能的(de)影響，指出(chu)即使(shi)合(he)金(jin)中(zhong)僅(jin)含有微量銅(tong)（約(yue)0.20%Cu),其耐(nai)(nai)HF酸(suan)(suan)的(de)性(xing)能便(bian)會急劇提高(gao)，從不(bu)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)轉變(bian)為(wei)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)（見圖3-5-62).進(jin)一(yi)步試驗證實，這是由于(yu)(yu)合(he)金(jin)中(zhong)銅(tong)在(zai)表(biao)面(mian)富集的(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系(xi)含銅(tong)達(da)1.6%的(de) Hastelloy C-2000在(zai)HF酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等(deng)合(he)金(jin)的(de)比較，同樣可看出(chu)銅(tong)的(de)有益作用，在(zai)所試驗的(de)條(tiao)件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)耐(nai)(nai)氫氟(fu)酸(suan)(suan)性(xing)能既優于(yu)(yu)Monel 400,也優于(yu)(yu)Hastelloy B3和(he)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(shi)

  表(biao)3-5-77 系經 871℃不(bu)同(tong)(tong)時間(jian)敏化(hua)后，在標準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種介質條(tiao)件下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)腐蝕率與其他合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比(bi)較；圖3-5-66則系此(ci)合(he)金(jin)(jin)不(bu)同(tong)(tong)溫度經3min敏化(hua)后按標準 ASTM G28A 法檢驗(yan)(yan)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)晶(jing)界穿(chuan)透深度并(bing)與其他合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比(bi)較。可以明顯(xian)看出，僅在ASTM G28A試驗(yan)(yan)條(tiao)件下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐晶(jing)間(jian)腐蝕性(xing)能才顯(xian)著(zhu)優(you)于C-276和C-22、686等合(he)金(jin)(jin)。

 3. 應力腐蝕(shi)、點(dian)蝕(shi)和(he)縫(feng)隙腐蝕(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)(he)金的(de)(de)(de)(de)力(li)學性能(neng)(neng)與 Hastelloy C系列中的(de)(de)(de)(de)其他合(he)(he)金并(bing)無(wu)顯(xian)著差別。表3-5-80系此(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)室溫力(li)學性能(neng)(neng)，圖3-5-69則系它(ta)的(de)(de)(de)(de)高溫瞬時強度。

四(si)、冷、熱加工(gong)性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)冷、熱加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)，成型性(xing)(xing)等與前(qian)述Ni-Cr-Mo型合(he)金(jin)，例(li)如(ru) Hastelloy C-276和合(he)金(jin)59 沒有顯著差別。因此(ci)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的(de)冷、熱加(jia)(jia)工(gong)和成型性(xing)(xing)都可參(can)閱C-276和合(he)金(jin)59的(de)有關數(shu)據(ju)。

五、焊(han)接(jie)性能(neng)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接性(xing)與(yu) Hastelloy C-276 合金(jin)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接性(xing)相似，建(jian)議采用(yong)(yong)手工電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)（SMAW)、鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)（GTAW)和氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)（GMAW),但不推薦用(yong)(yong)氧(yang)(yang)乙(yi)炔(gui)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)。多層焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時，層間溫度應(ying)≤95℃.當用(yong)(yong)氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，保(bao)護(hu)氣體中含氧(yang)(yang)量超過1%時，每道次焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后建(jian)議必須對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫表面進(jin)行適(shi)量打磨。

六、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)同樣是采用(yong)固(gu)溶處理(li)，適(shi)宜加熱溫(wen)度(du)約(yue)1150℃,保溫(wen)后水冷，對(dui)Ni-Cr-Mo型(xing)合金(jin)而(er)言，焊(han)后消除應力(li)不能在(zai)敏(min)化(hua)溫(wen)度(du)圍內進(jin)行，為了消除殘(can)余應力(li)也必須(xu)進(jin)行固(gu)溶處理(li)。

七、物理(li)性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理(li)性(xing)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。