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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系列合金中最新的一種耐蝕合金。

  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、化學成分和組織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)固溶態同樣系具有(you)面心立方晶體結構的(de)奧氏(shi)體組(zu)織，而在中(zhong)溫加(jia)(jia)熱（敏化、時效）態，會(hui)有(you)碳化物和金(jin)(jin)屬間相析出。研(yan)究表明，由于(yu)銅的(de)加(jia)(jia)入，銅會(hui)促進μ相的(de)沉淀(dian)，因此中(zhong)溫加(jia)(jia)熱態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)中(zhong)的(de)μ相要較不含(han)銅的(de)合金(jin)(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二(er)、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫(liu)酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)、氫溴(xiu)酸(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)等酸(suan)(suan)中的(de)等腐蝕圖。可以(yi)看出，無論在氧化(hua)性酸(suan)(suan)還是在還原性酸(suan)(suan)中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相(xiang)當寬(kuan)的(de)耐蝕范圍。

  國內在20世紀80年(nian)代的(de)(de)一個偶然機會(hui)研究了(le)微(wei)量銅對Ni-18Cr-16Mo合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)(nai) HF酸腐(fu)蝕(shi)性(xing)能的(de)(de)影響，指出即使合(he)金(jin)(jin)中(zhong)僅含有微(wei)量銅（約0.20%Cu),其耐(nai)(nai)(nai)HF酸的(de)(de)性(xing)能便會(hui)急劇提高(gao)，從不耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)轉變為耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)（見圖3-5-62).進(jin)一步(bu)試(shi)驗(yan)(yan)證(zheng)實(shi)，這是由于(yu)合(he)金(jin)(jin)中(zhong)銅在表面富集的(de)(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系(xi)含銅達(da)1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在HF酸中(zhong)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)比較，同樣可看(kan)出銅的(de)(de)有益作(zuo)用(yong)，在所(suo)試(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)氫氟酸性(xing)能既優(you)于(yu)Monel 400,也優(you)于(yu)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. 晶間腐蝕(shi)

  表(biao)3-5-77 系經 871℃不同時(shi)間(jian)敏化(hua)后，在(zai)標(biao)準(zhun)ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩種介質條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)的(de)腐(fu)蝕率與(yu)其他合(he)(he)金(jin)的(de)比較；圖3-5-66則系此合(he)(he)金(jin)不同溫度經3min敏化(hua)后按(an)標(biao)準(zhun) ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)的(de)晶界穿(chuan)透深度并與(yu)其他合(he)(he)金(jin)的(de)比較。可以明(ming)顯看出(chu)，僅在(zai)ASTM G28A試驗條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)的(de)耐晶間(jian)腐(fu)蝕性(xing)能才顯著(zhu)優于C-276和(he)C-22、686等合(he)(he)金(jin)。

 3. 應力(li)腐(fu)蝕、點蝕和縫隙腐(fu)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 合金(jin)的(de)(de)力學性(xing)能與 Hastelloy C系(xi)列中(zhong)的(de)(de)其他合金(jin)并無(wu)顯(xian)著(zhu)差別。表3-5-80系(xi)此合金(jin)的(de)(de)室溫(wen)力學性(xing)能，圖3-5-69則系(xi)它的(de)(de)高溫(wen)瞬時強(qiang)度(du)。

四、冷、熱加(jia)工性能(neng)

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)(he)金(jin)(jin)冷、熱(re)加工性，成型(xing)性等與(yu)前述Ni-Cr-Mo型(xing)合(he)(he)金(jin)(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)合(he)(he)金(jin)(jin)59 沒有顯(xian)著差(cha)別。因此(ci)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)冷、熱(re)加工和(he)成型(xing)性都(dou)可(ke)參閱C-276和(he)合(he)(he)金(jin)(jin)59的(de)有關數據。

五、焊接(jie)性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)的焊(han)接(jie)性(xing)與 Hastelloy C-276 合(he)金(jin)的焊(han)接(jie)性(xing)相似，建議(yi)采用(yong)手工電弧(hu)焊(han)（SMAW)、鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)（GTAW)和氣體保(bao)護(hu)焊(han)（GMAW),但不推薦(jian)用(yong)氧(yang)乙炔焊(han)和埋弧(hu)焊(han)。多層焊(han)接(jie)時(shi)，層間溫度應≤95℃.當用(yong)氣體保(bao)護(hu)焊(han)，保(bao)護(hu)氣體中(zhong)含(han)氧(yang)量超過1%時(shi)，每道(dao)次焊(han)后建議(yi)必須對焊(han)縫表面進(jin)行適量打磨(mo)。

六(liu)、熱處理工藝(yi)

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)同樣是(shi)采用固溶處(chu)理(li)，適宜加(jia)熱溫(wen)度約(yue)1150℃,保溫(wen)后(hou)(hou)水(shui)冷，對Ni-Cr-Mo型合(he)金(jin)而言(yan)，焊后(hou)(hou)消(xiao)除應(ying)(ying)力不能在(zai)敏化溫(wen)度圍內進行，為了消(xiao)除殘余應(ying)(ying)力也(ye)必(bi)須進行固溶處(chu)理(li)。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性能見表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。