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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin) 于(yu)1995年(nian)問世(shi)，是Hastelloy C系(xi)列合金(jin)(jin)中(zhong)最新的一種耐蝕合金(jin)(jin)。

  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(yi)、化學成分和(he)組織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)(he)金(jin)固溶態(tai)同樣系具有面心立(li)方晶體結構的(de)(de)(de)奧氏體組織(zhi)，而在中溫(wen)加熱(re)（敏化、時效）態(tai)，會(hui)有碳化物和金(jin)屬(shu)間相析出(chu)。研究表(biao)明，由于銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)加入(ru)，銅(tong)(tong)會(hui)促進μ相的(de)(de)(de)沉淀(dian)，因此(ci)中溫(wen)加熱(re)態(tai)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)金(jin)中的(de)(de)(de)μ相要(yao)較不含銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍多。

二、耐腐蝕(shi)性能(neng)

  1. 全面腐蝕

  圖3-5-56~圖3-5-61系00Cr23Ni59M016Cu1.6合金在硫(liu)酸(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、硝(xiao)酸(suan)(suan)、氫(qing)溴酸(suan)(suan)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)等酸(suan)(suan)中的等腐蝕圖。可以看出，無論在氧化性(xing)酸(suan)(suan)還(huan)是(shi)在還(huan)原(yuan)性(xing)酸(suan)(suan)中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金均具有相當(dang)寬的耐(nai)蝕范圍。

  國內在20世紀80年代的(de)(de)(de)一個偶然機(ji)會研究了微(wei)量銅對Ni-18Cr-16Mo合(he)(he)金(jin)耐(nai)(nai) HF酸腐蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)影響，指(zhi)出(chu)即使合(he)(he)金(jin)中僅含(han)有(you)微(wei)量銅（約0.20%Cu),其耐(nai)(nai)HF酸的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)便會急劇提(ti)高，從不耐(nai)(nai)蝕(shi)轉變為(wei)耐(nai)(nai)蝕(shi)（見圖3-5-62).進一步試驗證實，這是(shi)由于合(he)(he)金(jin)中銅在表面富(fu)集的(de)(de)(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系含(han)銅達1.6%的(de)(de)(de) Hastelloy C-2000在HF酸中的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)比較，同(tong)樣可(ke)看出(chu)銅的(de)(de)(de)有(you)益作用(yong)，在所試驗的(de)(de)(de)條件下(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)氫氟酸性(xing)能(neng)既優(you)于Monel 400,也(ye)優(you)于Hastelloy B3和(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(fu)蝕

  表(biao)3-5-77 系經 871℃不同(tong)時間敏化后，在(zai)標準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種(zhong)介質條(tiao)件下(xia)(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的腐蝕(shi)率與其他(ta)合(he)(he)(he)金的比(bi)較；圖3-5-66則(ze)系此合(he)(he)(he)金不同(tong)溫度(du)經3min敏化后按標準 ASTM G28A 法檢驗00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的晶界穿透深度(du)并與其他(ta)合(he)(he)(he)金的比(bi)較。可以明顯(xian)看出(chu)，僅在(zai)ASTM G28A試驗條(tiao)件下(xia)(xia)，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)(he)(he)金的耐晶間腐蝕(shi)性能才顯(xian)著優于(yu)C-276和C-22、686等合(he)(he)(he)金。

 3. 應力腐蝕、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(neng)

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的力(li)學性(xing)能(neng)與 Hastelloy C系(xi)(xi)列中的其他合金并(bing)無顯著差別。表(biao)3-5-80系(xi)(xi)此合金的室(shi)溫(wen)(wen)力(li)學性(xing)能(neng)，圖(tu)3-5-69則系(xi)(xi)它的高溫(wen)(wen)瞬時強度。

四、冷、熱(re)加工性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合金(jin)冷、熱加工性，成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)性等與(yu)前述Ni-Cr-Mo型(xing)(xing)(xing)合金(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)合金(jin)59 沒有顯(xian)著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)的冷、熱加工和(he)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)性都可參(can)閱C-276和(he)合金(jin)59的有關數據。

五(wu)、焊接性能

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金的(de)焊(han)(han)接性(xing)與 Hastelloy C-276 合金的(de)焊(han)(han)接性(xing)相似，建(jian)議采(cai)用(yong)(yong)手(shou)工電弧焊(han)(han)（SMAW)、鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)（GTAW)和氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)（GMAW),但不推薦用(yong)(yong)氧乙炔焊(han)(han)和埋弧焊(han)(han)。多層(ceng)焊(han)(han)接時(shi)，層(ceng)間溫度應≤95℃.當(dang)用(yong)(yong)氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)，保(bao)護氣(qi)體中(zhong)含氧量超過1%時(shi)，每道次焊(han)(han)后建(jian)議必須對焊(han)(han)縫表面進行適(shi)量打磨。

六、熱處理工(gong)藝(yi)

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金同(tong)樣是采用固(gu)溶處(chu)理(li)，適宜(yi)加(jia)熱溫度約1150℃,保溫后水冷(leng)，對Ni-Cr-Mo型合金而言，焊后消(xiao)除應力不(bu)能(neng)在敏化溫度圍內(nei)進(jin)行，為(wei)了消(xiao)除殘(can)余應力也必(bi)須進(jin)行固(gu)溶處(chu)理(li)。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金的物理性能見表3-5-84。

八(ba)、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。