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00Cr21Ni57Mo13W3 (Hastelloy C-22)

（00Cr21Ni57Mo13W3）Hastelloy C-22 合金于1982年問世，它是前述幾種高鉬Ni-Cr-Mo合金的改進和發(fā)展。考慮到前述二種（Hastelloy C-276和C-4)Ni-Cr-Mo耐蝕合金含鉻量偏低（約16%)，而Hastelloy C-4 合金又不含鎢，在一些介質(zhì)中耐蝕性有所降低，新開發(fā)的00Cr21Ni57Mo13W3合金系提高鉻量到約21%,降低鉬量到約13%,加入了適量鎢（約3%),使金鉻、鉬、鎢量達到了平衡。正是由于這些特點，00Cr21Ni57Mo13W3合金的耐蝕性在許多介質(zhì)中較前述幾種Ni-Cr-Mo(-W)合金更佳。特別是在FeCl₃、CuCl₂等氧化性介質(zhì)、濕氯、氧化－還原性酸中更為明顯。與此同時，此合金仍有優(yōu)良的耐點蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等性能。由于此合金含碳、硫量均很低，因此，它非常適用于化學(xué)工業(yè)中耐蝕的焊接設(shè)備、容器、管線，而沒有敏化的危險。

一、化學(xué)成分和組織特點

  00Cr21Ni57Mo13W3 合金的化學(xué)成分見表3-5-1，其組織特點與前述幾種可變形Ni-Cr-Mo(-W)合金基本相同。

二、耐腐蝕性能

  1. 全面腐蝕

  表3-5-46和圖3-5-32~圖3-5-35列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金在各種介質(zhì)中的耐蝕性。從表及圖中結(jié)果可知，00Cr21Ni57Mo13W3 合金在醋酸、10%FeCl₃、甲酸、萃取磷酸、一些濃度的硫酸中具有良好的耐蝕性。而在所試驗的許多介質(zhì)中不僅耐蝕而且優(yōu)于 00Cr15Ni60Mo16W4、00Cr16Ni63Mo16Ti 和1Cr21Ni57Mo9Nb4等合金。

  2. 點蝕

  在非常苛刻的介質(zhì)中［7%H₂SO₄+3%HC1+1%(重量）FeCl₃+1%(重量）CuCl₂]進行 （00Cr21Ni57Mo13W3）Hastelloy C-22 合金耐點蝕試驗，結(jié)果見表3-5-47。由于試驗介質(zhì)具有強氧化性，顯然00Cr21Ni57Mo13W3合金不僅具有高的無點蝕溫度，且顯著優(yōu)于所試驗的其他高鉻、鉬合金。圖3-5-36照片系在進行點蝕試驗后的試片外觀，同樣，C-22合金耐點蝕性最優(yōu)。

  3. 縫隙腐蝕

  在 4% NaCl + 0.1%Fe (SO₄)₃ + 0.01M HCl 中，（pH=2 ,溶液中氯離子含量 24300 ppm）,經(jīng)過100小時試驗，觀察合金的耐縫隙腐蝕性能，結(jié)果見表 3-5-48。顯然，（00Cr21Ni57Mo13W3）Hastelloy C-22 合金的耐縫隙腐蝕性能最佳。

  4. 應(yīng)力腐蝕

  在20.4% MgCl₂中，經(jīng)一周試驗，00Cr21Ni57Mo13W3合金耐氯化物應(yīng)力蝕性能良好，見表3-5-49。

三、力學(xué)性能

  表3-5-50~表3-5-52系 00Cr21Ni57Mo13W3 合金固溶態(tài)，冷加工態(tài)和冷加時效態(tài)以及焊接件的力學(xué)性能。表3-5-53則系此合金的缺口沖擊韌性。表3-5-54 系此合金的硬度。

四、物理性能

  表3-5-55列出了00Cr21Ni57Mo13W3合金的物理性能。

五、焊接性能

 （00Cr21Ni57Mo13W3）Hastelloy C-22 合金可焊性良好，可采用前述高鎳鉻鉬合金的通用焊接方法，如GTAW、GMAW、SMAW等進行焊接。GTAW和GMAW可采用C-22合金焊絲ERNiCrMo-10;SMAW可采用ENiCrMo-10、UNS W 86022焊條。由于00Cr21Ni57Mo13W3合金的熱穩(wěn)定性較好，焊后此合金的耐蝕性亦佳。圖3-5-37所示照片系此合金的焊接接頭與Hastelloy C-276(00Cr16Ni60Mo16W4)合金耐蝕性的對比。顯然，00Cr21Ni57Mo13W3合金（C-22)遠(yuǎn)優(yōu)于Hastelloy C-276。

七、冷熱加工及成型性能

  此合金的冷熱加工及成型性能與前述Ni-Cr-Mo(-W)合金相近。冷熱加工及成型工藝可參照00Cr15Ni60Mo16W4和00Cr16Ni63Mo16Ti的工藝。

八、熱處理

  00Cr21Ni57Mo13W3合金在冷、熱加工后，其固溶處理工藝為在1120℃加熱、保溫后急冷。

九、應(yīng)用

（00Cr21Ni57Mo13W3）Hastelloy C-22 合金是一種比較新的耐蝕合金。主要用于海水、醋酸、醋酐、氯化和氟化氫系統(tǒng)，磷酸和混酸生產(chǎn)用酸洗設(shè)備、板式換熱器、SO2冷卻塔等用途中，解決全面腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等問題。特別適用于既含有大量氯離子，又含有大量氧化劑的介質(zhì)中。