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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系列合金中最新的一種耐(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(cheng)分和組(zu)織(zhi)特(te)點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)(jin)固(gu)溶態(tai)同(tong)樣(yang)系具有面(mian)心立方晶體結(jie)構的(de)奧氏體組織，而在中(zhong)(zhong)溫(wen)加(jia)熱(re)（敏化、時效）態(tai)，會(hui)有碳(tan)化物和金(jin)(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang)(xiang)析(xi)出。研究表明，由(you)于銅的(de)加(jia)入，銅會(hui)促進μ相(xiang)(xiang)的(de)沉淀，因此中(zhong)(zhong)溫(wen)加(jia)熱(re)態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)的(de)μ相(xiang)(xiang)要(yao)較不含銅的(de)合金(jin)(jin)(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐(nai)腐蝕性能

  1. 全面腐蝕(shi)

  圖3-5-56~圖3-5-61系(xi)00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)、硝酸(suan)、氫溴酸(suan)、氫氟酸(suan)等(deng)酸(suan)中(zhong)的等(deng)腐(fu)蝕圖。可以看(kan)出，無論在氧化性(xing)酸(suan)還(huan)是在還(huan)原性(xing)酸(suan)中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均(jun)具有相(xiang)當寬(kuan)的耐蝕范(fan)圍(wei)。

  國內在(zai)20世紀80年代的(de)(de)一(yi)個偶然機(ji)會研(yan)究了微量銅對(dui)Ni-18Cr-16Mo合(he)金(jin)(jin)耐(nai) HF酸(suan)(suan)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能的(de)(de)影響，指出即使合(he)金(jin)(jin)中(zhong)僅含有微量銅（約0.20%Cu),其耐(nai)HF酸(suan)(suan)的(de)(de)性(xing)(xing)能便(bian)會急(ji)劇提高(gao)，從不耐(nai)蝕(shi)轉變為耐(nai)蝕(shi)（見圖3-5-62).進一(yi)步試驗(yan)證實，這是由于合(he)金(jin)(jin)中(zhong)銅在(zai)表面富集(ji)的(de)(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系含銅達1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)HF酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)與(yu) Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比(bi)較，同樣可(ke)看(kan)出銅的(de)(de)有益作用，在(zai)所試驗(yan)的(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)氫(qing)氟(fu)酸(suan)(suan)性(xing)(xing)能既優于Monel 400,也優于Hastelloy B3和(he)242合(he)金(jin)(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(fu)蝕

  表3-5-77 系(xi)經(jing) 871℃不同時間敏(min)化后(hou)(hou)，在(zai)標準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種(zhong)介質條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)(de)(de)腐蝕率(lv)與其(qi)他(ta)合(he)金的(de)(de)(de)比較；圖(tu)3-5-66則系(xi)此合(he)金不同溫度(du)經(jing)3min敏(min)化后(hou)(hou)按標準 ASTM G28A 法(fa)檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界穿透深(shen)度(du)并與其(qi)他(ta)合(he)金的(de)(de)(de)比較。可以明顯看出(chu)，僅在(zai)ASTM G28A試驗條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)(de)(de)耐晶(jing)(jing)間腐蝕性能才顯著(zhu)優于(yu)C-276和C-22、686等(deng)合(he)金。

 3. 應(ying)力腐蝕(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)和縫(feng)隙腐蝕(shi)(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(xing)能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)力學(xue)性(xing)能與 Hastelloy C系(xi)列中的(de)其他合金并無顯著(zhu)差別。表3-5-80系(xi)此合金的(de)室溫力學(xue)性(xing)能，圖3-5-69則系(xi)它的(de)高溫瞬時強(qiang)度。

四、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)冷、熱(re)加工性，成型(xing)性等與前述(shu)Ni-Cr-Mo型(xing)合金(jin)(jin)，例如(ru) Hastelloy C-276和(he)合金(jin)(jin)59 沒有(you)(you)顯著(zhu)差(cha)別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)的冷、熱(re)加工和(he)成型(xing)性都可參(can)閱(yue)C-276和(he)合金(jin)(jin)59的有(you)(you)關數(shu)據(ju)。

五、焊接性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)(he)金的焊(han)(han)(han)接性與 Hastelloy C-276 合(he)(he)金的焊(han)(han)(han)接性相似，建議采用手(shou)工(gong)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)（SMAW)、鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)（GTAW)和氣體保護(hu)(hu)焊(han)(han)(han)（GMAW),但(dan)不推(tui)薦用氧(yang)乙炔焊(han)(han)(han)和埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)。多(duo)層焊(han)(han)(han)接時(shi)，層間溫度應≤95℃.當用氣體保護(hu)(hu)焊(han)(han)(han)，保護(hu)(hu)氣體中含氧(yang)量超過(guo)1%時(shi)，每(mei)道次焊(han)(han)(han)后建議必須對(dui)焊(han)(han)(han)縫表面(mian)進行適量打磨。

六(liu)、熱處理(li)工(gong)藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金同樣(yang)是采用固溶處(chu)理(li)，適(shi)宜(yi)加熱(re)溫(wen)度約1150℃,保溫(wen)后水冷，對Ni-Cr-Mo型(xing)合(he)金而言(yan)，焊后消除(chu)應(ying)力不能在敏化(hua)溫(wen)度圍內進行，為了消除(chu)殘余應(ying)力也必(bi)須進行固溶處(chu)理(li)。

七、物理(li)性能(neng)

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的物理性(xing)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。