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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問世(shi)，是Hastelloy C系列合金中最新的一種耐蝕(shi)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(xue)成分和組織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金固溶(rong)態(tai)(tai)同樣系具有(you)面心立方(fang)晶體(ti)結構的(de)奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)，而(er)在中(zhong)溫(wen)加(jia)熱（敏化、時效）態(tai)(tai)，會(hui)有(you)碳化物和金屬間相析出(chu)。研究表明，由于銅的(de)加(jia)入，銅會(hui)促進μ相的(de)沉淀，因此(ci)中(zhong)溫(wen)加(jia)熱態(tai)(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金中(zhong)的(de)μ相要(yao)較不含銅的(de)合金59(00Cr23Ni59Mo16)稍(shao)多。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面(mian)腐(fu)蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金(jin)在硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)、硝酸(suan)、氫溴(xiu)酸(suan)、氫氟酸(suan)等(deng)酸(suan)中的等(deng)腐蝕圖。可(ke)以看出(chu)，無論在氧化性酸(suan)還是在還原性酸(suan)中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)均具有相當寬的耐蝕范圍。

  國內在(zai)20世紀80年代的(de)(de)一個偶然機會研究了微量(liang)銅對Ni-18Cr-16Mo合(he)金耐 HF酸(suan)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)影(ying)響，指出(chu)即(ji)使合(he)金中(zhong)(zhong)僅含(han)有微量(liang)銅（約0.20%Cu),其耐HF酸(suan)的(de)(de)性(xing)能(neng)便會急劇提高，從不耐蝕(shi)轉變為耐蝕(shi)（見圖3-5-62).進一步(bu)試驗(yan)(yan)證實，這是由于合(he)金中(zhong)(zhong)銅在(zai)表面富集的(de)(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系含(han)銅達1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)HF酸(suan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)金的(de)(de)比較，同樣可看出(chu)銅的(de)(de)有益作(zuo)用，在(zai)所試驗(yan)(yan)的(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐氫氟酸(suan)性(xing)能(neng)既優(you)(you)于Monel 400,也優(you)(you)于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. 晶間腐蝕

  表(biao)3-5-77 系經(jing) 871℃不同時間敏(min)化后，在標準(zhun)ASTM G28A 和(he) ASTM G28B兩種介質(zhi)條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的腐(fu)蝕率與其他(ta)(ta)合(he)(he)(he)金的比較；圖(tu)3-5-66則系此合(he)(he)(he)金不同溫度經(jing)3min敏(min)化后按(an)標準(zhun) ASTM G28A 法檢(jian)驗(yan)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的晶(jing)界穿透深度并與其他(ta)(ta)合(he)(he)(he)金的比較。可以明顯看出，僅在ASTM G28A試驗(yan)條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的耐晶(jing)間腐(fu)蝕性能(neng)才顯著優于C-276和(he)C-22、686等合(he)(he)(he)金。

 3. 應力(li)腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕

  （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、力學性能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金的(de)(de)力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)與 Hastelloy C系(xi)(xi)列中的(de)(de)其他合(he)金并無顯著差別。表3-5-80系(xi)(xi)此合(he)金的(de)(de)室(shi)溫(wen)力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)，圖3-5-69則系(xi)(xi)它的(de)(de)高溫(wen)瞬(shun)時強(qiang)度。

四、冷、熱(re)加(jia)工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)加工(gong)性，成(cheng)型(xing)性等與前述Ni-Cr-Mo型(xing)合(he)金(jin)(jin)(jin)，例(li)如(ru) Hastelloy C-276和(he)合(he)金(jin)(jin)(jin)59 沒有(you)顯著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)(jin)(jin)的冷(leng)、熱(re)加工(gong)和(he)成(cheng)型(xing)性都(dou)可參閱C-276和(he)合(he)金(jin)(jin)(jin)59的有(you)關數(shu)據。

五、焊接(jie)性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)的焊(han)接性與(yu) Hastelloy C-276 合金(jin)的焊(han)接性相(xiang)似，建議(yi)采用(yong)手(shou)工電弧(hu)焊(han)（SMAW)、鎢極氬弧(hu)焊(han)（GTAW)和氣(qi)體保護(hu)焊(han)（GMAW),但不(bu)推(tui)薦用(yong)氧乙炔焊(han)和埋弧(hu)焊(han)。多層焊(han)接時，層間溫(wen)度(du)應≤95℃.當(dang)用(yong)氣(qi)體保護(hu)焊(han)，保護(hu)氣(qi)體中含氧量超過1%時，每道次焊(han)后建議(yi)必(bi)須對焊(han)縫表面進行適量打(da)磨。

六(liu)、熱處理工藝(yi)

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金同樣是采用固溶處理，適宜加熱溫度約1150℃,保溫后(hou)水冷，對(dui)Ni-Cr-Mo型合金而言，焊后(hou)消(xiao)除(chu)應力不(bu)能在(zai)敏化溫度圍(wei)內進行(xing)，為了消(xiao)除(chu)殘(can)余應力也(ye)必(bi)須(xu)進行(xing)固溶處理。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的物(wu)理性能見表(biao)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。