哈氏合金Hastelloy C-2000熔点和密度、固溶固态性能

Hastelloy C-2000概述

Hastelloy C-2000哈氏合金是一种以镍、钼、铬等元素组成的镍基高温合金，含镍量约为55%。

Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（哈氏）Ｃ一２０００合金是国外近年来开发的一种新型优化镍基合金， 属于Ｎｉ—Ｃｒ—Ｍｏ合金系， 该合金对氧化性介质与还原性介质均有很好的抗腐蚀性能， 能够应用于包括硫酸、 盐酸、 氢氟酸等多种苛刻腐蚀环境， 因而得到国内外化工设备制造领域的高度重视， 我国最近也进口该合金用于制造压力容器等化工设备。

Hastelloy C-2000相近牌号

德国 2.4675

美国 UNS NO6200

由于目前国内外关于哈氏Ｃ一２０００合金的耐腐蚀性能数据较为欠缺， 特别是对于该合金应力腐蚀（ＳＣＣ）行为的认识尚不够清楚， 导致我国某压力容器制造厂生产的哈氏Ｃ一２０００合金塔式压力容器出现了应力腐蚀开裂现象（筒体焊接封头、 法兰短节与筒体连接焊缝处出现应力腐蚀裂纹）， 影响了该合金制造设备的安全可靠性及推广应用。 为确保哈氏Ｃ一２０００合金在压力容器领域的可靠地应用， 开展影响哈氏Ｃ一２０００合金安全应用危险性大的局部腐蚀 （包括晶问腐蚀、 点腐蚀等）与应力腐蚀行为及控制技术途径的研究十分重要。

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化学成分

镍Ni 余量

铬Cr 22.0-24.0

铁Fe ≤3.0

钼Mo 15.0-17.0

钴Co ≤2.5

碳C ≤0.01

锰Mn ≤0.5

硅Si ≤0.08

硫S ≤0.01

磷P ≤0.025

铜Cu 1.3-1.9

铝Al ≤0.5

应力腐蚀试验试样包括： 哈氏Ｃ一２０００合金母材、 喷丸处理的母材； 哈氏Ｃ一２０００焊缝试样、 １１５０℃固溶处理的焊缝试样、 固溶处理后喷丸的焊缝试样。 喷丸工艺方法为： ｓｌｌｏ铸钢丸， 喷丸强度为０． ２Ａ， 喷丸后进行去除铸钢丸污染处理。 试样尺寸为１００ ｍｍ× １０ ｍｍ× ２ ｍｍ。 平行试样为３件。

Hastelloy C-2000物理性能

密度g/cm3 8.5

熔点℃ 1399

热导率λ/(W/m?℃) 10.8

比热容J/kg?℃ 407

布氏硬度HBS 90

线膨胀系数a/10-6℃-1 12.4

参照美国腐蚀工程师协会标准ＮＡＣＥ ＴＭ０１７７—２０００‘９１和ＧＢ／Ｔ ９７１１． ３㈨对哈氏Ｃ一２０００进行四点弯曲加载的应力腐蚀试验， 加载应力分别为母材屈服强度的６０％， ８０％和９５％。 选择晶间腐蚀较为敏感的腐蚀环境（沸腾的硫酸铁与硫酸混合溶液）对哈氏Ｃ一２０００合金的焊接接头试样进行应力腐蚀行为研究， 加载应力选择９５％母材屈服强度。

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Hastelloy C-2000在常温下合金的机械性能的最小值

热处理方式 固溶处理

抗拉强度σb/MPa 690

屈服强度σp0.2/MPa 283

延伸率σ5 /% 45

对哈氏Ｃ一２０００合金分别进行晶间腐蚀、 点腐蚀试验， 对试验后的试样按照失重法评定其平均腐蚀速率。。 即哈氏Ｃ一２０００合金在ＮａＣＩ水溶液、 ＦｅＣＩ， 水溶液、 硫酸＋盐酸＋三氯化铁＋氯化铜混合溶液、 Ｆｅ： （ＳＯ。 ）， ＋Ｈ： ｓＯ。 混合溶液中的平均腐蚀速率分别为０． ００８， ０． １０， ０． ４８， １． ０４ｍｍ／ａ

Hastelloy C-2000 应用范围领域有

1、烟道气脱硫系统。

2、制药工业反应堆和干衣机。 3、化学过程工业反应器，换热器，列，和管道。

哈氏Ｃ一２０００合金在高浓度（５ Ｍ）ＮａＣｌ水溶液环境中具有优异的耐腐蚀性能， 全面腐蚀速率很低， 同时无点蚀、 晶间腐蚀等局部腐蚀现象， 因此哈氏Ｃ一２０００合金在高浓度（５ Ｍ）ＮａＣｌ水溶液中可以安全使用。 在ＦｅＣＩ， 水溶液中， 哈氏Ｃ一２０００合金也具有较好的腐蚀抗力。

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Hastelloy C2000提供了提高生产的巨大潜力。当用在原先Ni-Cr-Mo合金的地方，其增强的抗腐蚀性，可在同样的材料厚度下获得更久的设备寿命，也可在更恶劣的条件下得到更高的安全系数。各方面抗腐蚀性能的提升使设备可以用于多个用途，从而收到更大的投资回报。比如，一个反应器可以适应盐酸混合液，然后转变成硝酸基混合液的另一种工况。由于C-2000的多在哄才能，它是能适应多种工艺的镍基合金材料。

在硫酸＋盐酸＋三氯化铁＋氯化铜混合溶液中， 哈氏Ｃ一２０００合金的平均腐蚀速率接近０． ５ ｍｍ／ａ， 按平均速率虽然还属于尚耐蚀范畴， 但是微观观察表明， 试样表面有明显的点蚀现象Ｆｅ： （ＳＯ。 ）， ＋Ｈ： ＳＯ。混合溶液中， 哈氏Ｃ一２０００合金的平均腐蚀速率较高， 仅以平均腐蚀速率为判据， 已属于欠耐蚀范畴，而微观分析表明， 试样表面已存在显著的晶间腐蚀现象， 即在硫酸铁＋硫酸混合溶液环境中，哈氏Ｃ一２０００合金对晶问腐蚀敏感， 这对于压力容器等工业装备是十分不利的。 因此， 在这类环境中不宜选择哈氏Ｃ一２０００合金作为结构材料。