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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金 于1995年問世，是Hastelloy C系列合金中最新的一種耐蝕合金。

  發(fā)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(nèi)的還原性酸的腐蝕；借加人銅與合金中16%Mo相組合以強(qiáng)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(wěn)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(yōu)越性。此合金實(shí)際上相當(dāng)于在前述合金59(00Cr23Ni59Mo16)基礎(chǔ)上加入了少量銅。

一、化學(xué)成分和組織特點(diǎn)

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金固溶態(tài)同樣系具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)的奧氏體組織，而在中溫加熱（敏化、時效）態(tài)，會有碳化物和金屬間相析出。研究表明，由于銅的加入，銅會促進(jìn)μ相的沉淀，因此中溫加熱態(tài)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金中的μ相要較不含銅的合金59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸、氫溴酸、氫氟酸等酸中的等腐蝕圖。可以看出，無論在氧化性酸還是在還原性酸中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相當(dāng)寬的耐蝕范圍。

  國內(nèi)在20世紀(jì)80年代的一個偶然機(jī)會研究了微量銅對Ni-18Cr-16Mo合金耐 HF酸腐蝕性能的影響，指出即使合金中僅含有微量銅（約0.20%Cu),其耐HF酸的性能便會急劇提高，從不耐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)槟臀g（見圖3-5-62).進(jìn)一步試驗(yàn)證實(shí)，這是由于合金中銅在表面富集的結(jié)果。圖3-5-63和圖3-5-64 系含銅達(dá)1.6%的 Hastelloy C-2000在HF酸中的耐蝕性與 Monel 400、Hastelloy B3和Haynes 244等合金的比較，同樣可看出銅的有益作用，在所試驗(yàn)的條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的耐氫氟酸性能既優(yōu)于Monel 400,也優(yōu)于Hastelloy B3和242合金。

  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(zhì)中的耐蝕性比較。而圖3-5-65則系在代表還原性酸介質(zhì)的93℃,60%H₂SO₄和代表氧化性酸介質(zhì)的ASTM G28溶液中C-2000合金與現(xiàn)有C系列合金牌號應(yīng)用范圍的對比。

  2. 晶間腐蝕

  表3-5-77 系經(jīng) 871℃不同時間敏化后，在標(biāo)準(zhǔn)ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種介質(zhì)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的腐蝕率與其他合金的比較；圖3-5-66則系此合金不同溫度經(jīng)3min敏化后按標(biāo)準(zhǔn) ASTM G28A 法檢驗(yàn)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的晶界穿透深度并與其他合金的比較。可以明顯看出，僅在ASTM G28A試驗(yàn)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的耐晶間腐蝕性能才顯著優(yōu)于C-276和C-22、686等合金。

 3. 應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的耐應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能的試驗(yàn)結(jié)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(jié)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(yīng)力腐蝕性能不僅遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，而且也優(yōu)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(diǎn)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(yàn)的其他合金耐點(diǎn)蝕性能并無顯著差別，耐縫隙腐蝕溫度則僅優(yōu)于C-22合金。

三、力學(xué)性能

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的力學(xué)性能與 Hastelloy C系列中的其他合金并無顯著差別。表3-5-80系此合金的室溫力學(xué)性能，圖3-5-69則系它的高溫瞬時強(qiáng)度。

四、冷、熱加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金冷、熱加工性，成型性等與前述Ni-Cr-Mo型合金，例如 Hastelloy C-276和合金59 沒有顯著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的冷、熱加工和成型性都可參閱C-276和合金59的有關(guān)數(shù)據(jù)。

五、焊接性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的焊接性與 Hastelloy C-276 合金的焊接性相似，建議采用手工電弧焊（SMAW)、鎢極氬弧焊（GTAW)和氣體保護(hù)焊（GMAW),但不推薦用氧乙炔焊和埋弧焊。多層焊接時，層間溫度應(yīng)≤95℃.當(dāng)用氣體保護(hù)焊，保護(hù)氣體中含氧量超過1%時，每道次焊后建議必須對焊縫表面進(jìn)行適量打磨。

六、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金同樣是采用固溶處理，適宜加熱溫度約1150℃,保溫后水冷，對Ni-Cr-Mo型合金而言，焊后消除應(yīng)力不能在敏化溫度圍內(nèi)進(jìn)行，為了消除殘余應(yīng)力也必須進(jìn)行固溶處理。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性能見表3-5-84。

八、應(yīng)用

  此合金既耐氧化性酸又耐還原性酸而且耐應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕等性能也相當(dāng)優(yōu)良，其綜合性能優(yōu)于目前應(yīng)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(xiàn)^-、Cl^-的混酸中。此合金適于制造各種形式的耐蝕裝置和構(gòu)件，包括塔、槽、反應(yīng)器、換熱器、管線和管件以及鍛件、泵、閥等。此合金可生產(chǎn)各種冶金產(chǎn)品。