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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金 于(yu)1995年問(wen)世，是Hastelloy C系(xi)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(fen)和組(zu)織特點(dian)

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)(he)金(jin)固(gu)溶(rong)態同樣系具(ju)有(you)面心立方晶(jing)體(ti)結構的(de)奧氏(shi)體(ti)組織，而在(zai)中溫加(jia)熱（敏化(hua)、時效(xiao)）態，會有(you)碳化(hua)物和金(jin)屬間相(xiang)(xiang)析出。研(yan)究表明，由于銅(tong)的(de)加(jia)入，銅(tong)會促進μ相(xiang)(xiang)的(de)沉淀(dian)，因此(ci)中溫加(jia)熱態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)中的(de)μ相(xiang)(xiang)要較不含銅(tong)的(de)合(he)(he)金(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐腐(fu)蝕性能

  1. 全面(mian)腐(fu)蝕

  圖(tu)3-5-56~圖(tu)3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、氫溴酸、氫氟(fu)酸等酸中(zhong)的(de)等腐蝕(shi)圖(tu)。可以(yi)看出，無論在氧化性(xing)酸還(huan)是在還(huan)原性(xing)酸中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相(xiang)當寬(kuan)的(de)耐(nai)蝕(shi)范圍(wei)。

  國(guo)內在(zai)20世紀80年(nian)代的(de)(de)一個(ge)偶然機(ji)會研究(jiu)了微(wei)量銅(tong)對Ni-18Cr-16Mo合(he)金耐(nai) HF酸腐(fu)蝕(shi)性能的(de)(de)影響，指出即使合(he)金中僅含(han)有(you)(you)微(wei)量銅(tong)（約0.20%Cu),其耐(nai)HF酸的(de)(de)性能便會急劇提高，從(cong)不耐(nai)蝕(shi)轉(zhuan)變為耐(nai)蝕(shi)（見圖(tu)3-5-62).進(jin)一步試驗證實，這(zhe)是由(you)于(yu)合(he)金中銅(tong)在(zai)表面富集的(de)(de)結果(guo)。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(zai)HF酸中的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)金的(de)(de)比較(jiao)，同樣可(ke)看(kan)出銅(tong)的(de)(de)有(you)(you)益作用，在(zai)所試驗的(de)(de)條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)氫氟(fu)酸性能既優于(yu)Monel 400,也優于(yu)Hastelloy B3和(he)242合(he)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. 晶間腐(fu)蝕

  表3-5-77 系(xi)經 871℃不同(tong)時間敏化后，在(zai)標準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種介質條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)腐蝕率與其他合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)比較；圖3-5-66則系(xi)此合(he)(he)金(jin)(jin)不同(tong)溫度經3min敏化后按標準 ASTM G28A 法(fa)檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)晶(jing)界穿透深度并與其他合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)比較。可(ke)以明顯(xian)看出，僅在(zai)ASTM G28A試驗條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)耐(nai)晶(jing)間腐蝕性能才顯(xian)著優于(yu)C-276和C-22、686等合(he)(he)金(jin)(jin)。

 3. 應(ying)力腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)和縫(feng)隙(xi)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(neng)

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)(de)力(li)學(xue)性能與 Hastelloy C系列(lie)中的(de)(de)其他合金并無顯著差別。表3-5-80系此合金的(de)(de)室溫(wen)力(li)學(xue)性能，圖3-5-69則系它的(de)(de)高溫(wen)瞬時強度。

四、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)冷、熱加工性(xing)，成(cheng)型性(xing)等與前述Ni-Cr-Mo型合(he)金(jin)，例(li)如 Hastelloy C-276和(he)合(he)金(jin)59 沒有顯著差別(bie)。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的冷、熱加工和(he)成(cheng)型性(xing)都可(ke)參閱C-276和(he)合(he)金(jin)59的有關數據。

五、焊接(jie)性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的焊(han)(han)(han)接(jie)性與(yu) Hastelloy C-276 合金的焊(han)(han)(han)接(jie)性相似，建議采(cai)用(yong)手工電弧(hu)焊(han)(han)(han)（SMAW)、鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)（GTAW)和氣(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)（GMAW),但不推薦用(yong)氧(yang)乙炔(gui)焊(han)(han)(han)和埋弧(hu)焊(han)(han)(han)。多層(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，層(ceng)間溫度應≤95℃.當用(yong)氣(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)，保(bao)護(hu)氣(qi)體中(zhong)含氧(yang)量超過1%時(shi)，每道次焊(han)(han)(han)后建議必須對焊(han)(han)(han)縫表面進行適量打磨。

六、熱(re)處理工(gong)藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)同樣是采用固溶(rong)處理，適宜(yi)加(jia)熱溫度(du)(du)約(yue)1150℃,保溫后(hou)水冷，對Ni-Cr-Mo型合(he)金(jin)而言(yan)，焊后(hou)消除應力不能在敏化溫度(du)(du)圍(wei)內進行(xing)，為了(le)消除殘余應力也必須進行(xing)固溶(rong)處理。

七、物理性(xing)能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)物(wu)理性能見表3-5-84。

八、應(ying)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。