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00Cr23Ni59Mo16Cu1.6（Hastelloy C-2000）

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin) 于1995年問世，是Hastelloy C系列合(he)金(jin)中最(zui)新的一種耐蝕合(he)金(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、化學成分(fen)和組織特點

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

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)固溶態同樣系(xi)具有(you)(you)面(mian)心立方(fang)晶體(ti)結構的(de)奧氏體(ti)組織，而在中(zhong)(zhong)溫加熱(re)（敏化(hua)、時(shi)效）態，會有(you)(you)碳化(hua)物(wu)和金(jin)屬(shu)間相(xiang)析出。研究表明，由于(yu)銅(tong)(tong)的(de)加入，銅(tong)(tong)會促進μ相(xiang)的(de)沉(chen)淀，因(yin)此中(zhong)(zhong)溫加熱(re)態00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)的(de)μ相(xiang)要較不含銅(tong)(tong)的(de)合(he)金(jin)59(00Cr23Ni59Mo16)稍(shao)多(duo)。

二、耐(nai)腐蝕性(xing)能

  1. 全(quan)面腐蝕

  圖(tu)3-5-56~圖(tu)3-5-61系(xi)00Cr23Ni59M016Cu1.6合金(jin)在硫(liu)酸、鹽酸、磷酸、硝酸、氫溴酸、氫氟(fu)酸等(deng)酸中的等(deng)腐蝕(shi)(shi)圖(tu)。可以(yi)看出，無論在氧化性酸還(huan)是在還(huan)原性酸中，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)均具(ju)有(you)相當(dang)寬的耐(nai)蝕(shi)(shi)范圍。

  國(guo)內在(zai)20世紀(ji)80年代(dai)的(de)(de)(de)一個(ge)偶(ou)然機(ji)會研究了微量(liang)銅對(dui)Ni-18Cr-16Mo合(he)(he)金耐 HF酸(suan)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)的(de)(de)(de)影響，指出(chu)即使合(he)(he)金中僅含有微量(liang)銅（約0.20%Cu),其(qi)耐HF酸(suan)的(de)(de)(de)性能(neng)便會急劇提(ti)高(gao)，從不(bu)耐蝕(shi)轉變為耐蝕(shi)（見圖3-5-62).進(jin)一步(bu)試(shi)驗(yan)證實，這是由(you)于合(he)(he)金中銅在(zai)表(biao)面富(fu)集的(de)(de)(de)結果。圖3-5-63和(he)圖3-5-64 系含銅達1.6%的(de)(de)(de) Hastelloy C-2000在(zai)HF酸(suan)中的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性與 Monel 400、Hastelloy B3和(he)Haynes 244等合(he)(he)金的(de)(de)(de)比較(jiao)，同樣可看出(chu)銅的(de)(de)(de)有益作用，在(zai)所試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)條件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6的(de)(de)(de)耐氫氟酸(suan)性能(neng)既優(you)于Monel 400,也優(you)于Hastelloy B3和(he)242合(he)(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(jian)腐(fu)蝕

  表3-5-77 系經 871℃不同時間敏(min)化(hua)后，在(zai)標(biao)(biao)準ASTM G28A 和 ASTM G28B兩種(zhong)介質條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)腐蝕率(lv)與其(qi)他合(he)金的(de)比(bi)較；圖3-5-66則系此(ci)合(he)金不同溫度經3min敏(min)化(hua)后按標(biao)(biao)準 ASTM G28A 法(fa)檢驗(yan)00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)晶界穿透深度并(bing)與其(qi)他合(he)金的(de)比(bi)較。可(ke)以明顯(xian)看(kan)出，僅在(zai)ASTM G28A試驗(yan)條(tiao)件下，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金的(de)耐晶間腐蝕性(xing)能才顯(xian)著優于C-276和C-22、686等合(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(san)、力學性能(neng)

 （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金的力學性(xing)能與(yu) Hastelloy C系(xi)列中的其他合(he)金并無顯著差別。表3-5-80系(xi)此合(he)金的室溫力學性(xing)能，圖3-5-69則系(xi)它的高溫瞬時強度。

四、冷、熱(re)加工(gong)性(xing)能(neng)

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6 合(he)金(jin)冷(leng)、熱(re)加工性(xing)，成型(xing)性(xing)等與前述Ni-Cr-Mo型(xing)合(he)金(jin)，例如 Hastelloy C-276和(he)合(he)金(jin)59 沒有顯著差別。因此，00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合(he)金(jin)的冷(leng)、熱(re)加工和(he)成型(xing)性(xing)都可參閱C-276和(he)合(he)金(jin)59的有關數據。

五(wu)、焊接性能(neng)

（00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合(he)金(jin)(jin)的焊接性(xing)與 Hastelloy C-276 合(he)金(jin)(jin)的焊接性(xing)相似，建(jian)(jian)議(yi)采用手工電弧焊（SMAW)、鎢極氬弧焊（GTAW)和(he)氣體保護焊（GMAW),但不推薦用氧(yang)乙(yi)炔焊和(he)埋弧焊。多層焊接時，層間溫度應≤95℃.當(dang)用氣體保護焊，保護氣體中含(han)氧(yang)量超過1%時，每(mei)道次焊后建(jian)(jian)議(yi)必須對焊縫表面進(jin)行(xing)適(shi)量打磨。

六、熱處理工藝

  （00Cr23Ni59Mo16Cu1.6）、Hastelloy C-2000 合金(jin)同樣是采用固(gu)溶處理，適宜加熱溫度約1150℃,保溫后水(shui)冷，對(dui)Ni-Cr-Mo型合金(jin)而(er)言，焊后消(xiao)除應力(li)不(bu)能(neng)在敏化溫度圍內(nei)進(jin)行(xing)，為(wei)了(le)消(xiao)除殘余應力(li)也(ye)必須進(jin)行(xing)固(gu)溶處理。

七、物理性能

  00Cr23Ni59Mo16Cu1.6合金(jin)的物理性能見表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。