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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(lie)合(he)金中最新的一種耐蝕合(he)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(fen)和組織特點(dian)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的化學(xue)成(cheng)分見表。

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)固溶態(tai)同樣(yang)系(xi)具有(you)面心立方晶體結(jie)構的(de)(de)奧氏(shi)體組織，而在中溫(wen)加熱（敏化(hua)、時效）態(tai)，會(hui)(hui)有(you)碳化(hua)物和(he)金(jin)屬間相析出。研究表明，由于銅的(de)(de)加入，銅會(hui)(hui)促進μ相的(de)(de)沉淀，因此中溫(wen)加熱態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)中的(de)(de)μ相要(yao)較不含(han)銅的(de)(de)合金(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(zai)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)、硝酸(suan)、氫溴酸(suan)、氫氟酸(suan)等酸(suan)中(zhong)的(de)等腐蝕圖。可(ke)以看出，無論在(zai)氧化性(xing)酸(suan)還是在(zai)還原性(xing)酸(suan)中(zhong)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相當寬的(de)耐蝕范圍。

  國內(nei)在(zai)20世紀80年(nian)代的(de)(de)一個偶然機會研(yan)究了微量(liang)銅對Ni-18Cr-16Mo合(he)(he)金(jin)耐(nai) HF酸(suan)(suan)腐蝕性能的(de)(de)影響，指出即使合(he)(he)金(jin)中僅含有(you)微量(liang)銅（約0.20%Cu),其耐(nai)HF酸(suan)(suan)的(de)(de)性能便會急(ji)劇提高(gao)，從不耐(nai)蝕轉(zhuan)變為耐(nai)蝕（見圖(tu)(tu)3-5-62).進一步試(shi)驗證(zheng)實，這是由于合(he)(he)金(jin)中銅在(zai)表面富集的(de)(de)結果。圖(tu)(tu)3-5-63和(he)(he)圖(tu)(tu)3-5-64 系含銅達1.6%的(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)HF酸(suan)(suan)中的(de)(de)耐(nai)蝕性與(yu) Monel 400、Hastelloy B3和(he)(he)Haynes 244等合(he)(he)金(jin)的(de)(de)比較，同樣可看出銅的(de)(de)有(you)益(yi)作用，在(zai)所(suo)試(shi)驗的(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)耐(nai)氫氟酸(suan)(suan)性能既優于Monel 400,也優于Hastelloy B3和(he)(he)242合(he)(he)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. 晶間腐蝕(shi)

  表3-5-77 系經 871℃不(bu)同(tong)時間敏(min)化(hua)后(hou)，在標(biao)準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種介質(zhi)條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)的(de)腐蝕率(lv)與其他合金(jin)的(de)比(bi)較；圖3-5-66則(ze)系此合金(jin)不(bu)同(tong)溫度(du)(du)經3min敏(min)化(hua)后(hou)按標(biao)準 ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)的(de)晶(jing)界穿透深度(du)(du)并與其他合金(jin)的(de)比(bi)較。可以明(ming)顯(xian)看出(chu)，僅在ASTM G28A試驗條件(jian)下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)的(de)耐(nai)晶(jing)間腐蝕性能(neng)才顯(xian)著優于C-276和C-22、686等合金(jin)。

 3. 應(ying)力(li)腐蝕(shi)、點蝕(shi)和(he)縫(feng)隙腐蝕(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(san)、力學性能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)力(li)學性(xing)能與 Hastelloy C系(xi)列中的(de)其他(ta)合金并無(wu)顯著差別。表3-5-80系(xi)此(ci)合金的(de)室(shi)溫(wen)力(li)學性(xing)能，圖3-5-69則系(xi)它(ta)的(de)高溫(wen)瞬(shun)時強(qiang)度。

四(si)、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)(jin)冷(leng)、熱(re)加工性，成型(xing)性等與前述Ni-Cr-Mo型(xing)合金(jin)(jin)，例如 Hastelloy C-276和合金(jin)(jin)59 沒有(you)顯(xian)著差(cha)別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)(jin)的(de)冷(leng)、熱(re)加工和成型(xing)性都(dou)可參閱C-276和合金(jin)(jin)59的(de)有(you)關數據。

五、焊接(jie)性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)的焊接(jie)性(xing)(xing)與 Hastelloy C-276 合(he)金(jin)的焊接(jie)性(xing)(xing)相似，建議采用手工電弧焊（SMAW)、鎢極氬(ya)弧焊（GTAW)和氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊（GMAW),但(dan)不推(tui)薦用氧乙炔焊和埋(mai)弧焊。多層焊接(jie)時(shi)，層間溫度應≤95℃.當用氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊，保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)(ti)中含(han)氧量超過(guo)1%時(shi)，每(mei)道次焊后建議必(bi)須對焊縫表面進(jin)行(xing)適量打磨。

六、熱(re)處(chu)理工(gong)藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)同樣是采用固(gu)溶處(chu)理，適宜加(jia)熱溫度約1150℃,保溫后水冷，對(dui)Ni-Cr-Mo型合金(jin)而言，焊后消(xiao)除(chu)應(ying)力不能在(zai)敏(min)化溫度圍(wei)內進(jin)行，為(wei)了消(xiao)除(chu)殘余應(ying)力也(ye)必須進(jin)行固(gu)溶處(chu)理。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性(xing)能(neng)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。