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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問(wen)世，是Hastelloy C系列合金中(zhong)最(zui)新的(de)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(he)組織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)固溶態(tai)同樣(yang)系具有面心立方(fang)晶體結構的(de)奧氏體組織，而在中溫加熱（敏化、時效）態(tai)，會有碳(tan)化物和金(jin)屬間相析(xi)出。研究(jiu)表明，由于銅的(de)加入，銅會促進μ相的(de)沉淀，因此(ci)中溫加熱態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)中的(de)μ相要較不含銅的(de)合(he)金(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐腐(fu)蝕性能

  1. 全面腐蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系(xi)00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、磷酸(suan)、硝(xiao)酸(suan)、氫溴酸(suan)、氫氟(fu)酸(suan)等酸(suan)中的等腐(fu)蝕(shi)圖。可(ke)以看出，無論在氧化性酸(suan)還是在還原性酸(suan)中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相(xiang)當寬的耐蝕(shi)范圍。

  國內在(zai)(zai)20世紀80年代的(de)(de)(de)一(yi)個偶然(ran)機會(hui)研(yan)究了微量(liang)銅(tong)對Ni-18Cr-16Mo合金(jin)耐 HF酸(suan)(suan)腐蝕性(xing)能的(de)(de)(de)影響(xiang)，指出即使合金(jin)中(zhong)僅含有(you)微量(liang)銅(tong)（約0.20%Cu),其耐HF酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)性(xing)能便會(hui)急(ji)劇提高(gao)，從不耐蝕轉變為耐蝕（見圖3-5-62).進(jin)一(yi)步試驗證實，這是由(you)于合金(jin)中(zhong)銅(tong)在(zai)(zai)表面(mian)富集(ji)的(de)(de)(de)結果(guo)。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系(xi)含銅(tong)達1.6%的(de)(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)(zai)HF酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合金(jin)的(de)(de)(de)比(bi)較，同樣可看出銅(tong)的(de)(de)(de)有(you)益(yi)作用，在(zai)(zai)所試驗的(de)(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)(de)耐氫氟酸(suan)(suan)性(xing)能既優于Monel 400,也優于Hastelloy B3和(he)242合金(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(fu)蝕

  表3-5-77 系(xi)(xi)經 871℃不同時(shi)間(jian)敏化后，在(zai)標準(zhun)ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種介質條件下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的腐蝕率與其(qi)他(ta)合(he)(he)金(jin)(jin)的比(bi)較；圖3-5-66則系(xi)(xi)此合(he)(he)金(jin)(jin)不同溫度經3min敏化后按標準(zhun) ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的晶(jing)界穿透深度并與其(qi)他(ta)合(he)(he)金(jin)(jin)的比(bi)較。可(ke)以明顯(xian)看出，僅在(zai)ASTM G28A試驗條件下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的耐(nai)晶(jing)間(jian)腐蝕性(xing)能才顯(xian)著優(you)于C-276和C-22、686等合(he)(he)金(jin)(jin)。

 3. 應(ying)力腐蝕(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)和縫隙腐蝕(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(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)力學性能與(yu) Hastelloy C系(xi)列中的(de)(de)(de)其他(ta)合(he)金(jin)(jin)并無顯著差別(bie)。表(biao)3-5-80系(xi)此(ci)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)室(shi)溫(wen)(wen)力學性能，圖(tu)3-5-69則系(xi)它的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)瞬時強度。

四、冷(leng)、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)(he)金(jin)(jin)冷、熱加(jia)工性(xing)，成型性(xing)等(deng)與(yu)前述Ni-Cr-Mo型合(he)(he)金(jin)(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)合(he)(he)金(jin)(jin)59 沒有顯著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的冷、熱加(jia)工和(he)成型性(xing)都(dou)可參閱C-276和(he)合(he)(he)金(jin)(jin)59的有關數據。

五(wu)、焊接性能(neng)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)焊(han)(han)(han)接性與 Hastelloy C-276 合金的(de)焊(han)(han)(han)接性相似，建(jian)議(yi)采用(yong)手(shou)工電弧焊(han)(han)(han)（SMAW)、鎢極氬弧焊(han)(han)(han)（GTAW)和(he)氣(qi)體保護(hu)焊(han)(han)(han)（GMAW),但不(bu)推(tui)薦(jian)用(yong)氧乙炔焊(han)(han)(han)和(he)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)。多層(ceng)焊(han)(han)(han)接時(shi)，層(ceng)間溫度(du)應≤95℃.當用(yong)氣(qi)體保護(hu)焊(han)(han)(han)，保護(hu)氣(qi)體中含(han)氧量超過1%時(shi)，每道次(ci)焊(han)(han)(han)后建(jian)議(yi)必須對焊(han)(han)(han)縫(feng)表面進行適量打磨。

六、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)同樣是采用固溶(rong)處理，適(shi)宜(yi)加熱溫(wen)度(du)約1150℃,保溫(wen)后水冷，對Ni-Cr-Mo型合(he)金(jin)而言，焊后消(xiao)(xiao)除應力不(bu)能(neng)在敏化溫(wen)度(du)圍內進行，為了消(xiao)(xiao)除殘余應力也必須(xu)進行固溶(rong)處理。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)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。