Alloy20镍基合金

Alloy 20是一款设计用来耐硫磺酸腐蚀的镍基合金。它的镍、铬、钼和铜的含量使得材料可以耐一般性的腐蚀。经过控制的碳含量,加上铌元素带来的稳定性,令材料可以用于腐蚀环境的焊接和制造,通常不用焊接预热。33%的镍含量让合金20有效耐氯离子应力腐蚀开裂,合金20通常选择用来处理应力腐蚀开裂SCC的问题,与316L不锈钢所遇到的环境类似。

Alloy 20UNS N08020, ASTM B473, ASTM B463, ASTM B729, EN 10204-3.1

Alloy 20,又名“超级不锈钢”,尤耐酸性腐蚀。合金20介于不锈钢和镍合金之间,兼具两种材料的特色。

Alloy 20是奥氏体镍-铁-铬基的合金,添加了铜和钼。镍成分使其能够抵抗氯离子应力和腐蚀。铜和钼提供了对点蚀和裂隙腐蚀的抵抗力。铬增加对氧化环境的耐受能力,例如硝酸。铌能够减少碳化物沉淀的影响。合金20可使用大多数焊接方法,除了氧乙炔焊。可以用加工奥氏体不锈钢的方法对合金20进行热加工。加工性能类似316和317不锈钢。

化学成分

碳 0.06%以下

磷 0.035%以下

硅 1.00%

锰 2.00%

硫 0.035%

钼 2.00-3.00%

铜 3.00-4.00%

铬 19.00-21.00%

镍 32.50-35.00%

铁 余量

耐腐蚀性能

Alloy 20特别耐受硫酸腐蚀。在磷酸、硝酸和氯化物环境也有很好的耐腐蚀性。合金20 适合用于容易发生氯化物应力开裂,点蚀和缝隙腐蚀的环境。

物理性能

密度(室温):0.292lb/in3

泊松比:0.31

弹性模量(受拉):28.0X103ksi

刚性模量:11.0X103ksi

比热(32-212°F):0.12Btu/lb?°F

电阻(室温):651ohm-cir mil/ft

磁通量(退火态):1.002@200Oe

 热膨胀系数

77°F—212°F   8.16 X 10-6 in/in?°F

77°F—302°F   8.27 X 10-6 in/in?°F

77°F—392°F   8.37 X 10-6 in/in?°F

77°F--662°F    8.71 X 10-6 in/in?°F

77°F--842°F    8.84 X 10-6 in/in?°F

77°F--932°F    8.91 X 10-6 in/in?°F

77°F--1652°F  9.53 X 10-6 in/in?°F

 导热率(68°F)

@122°F  84.6 Btu?in/ft2?h?°F

@212°F  90.8 Btu?in/ft2?h?°F

@392°F  103.0 Btu?in/ft2?h?°F

@572°F  114.0 Btu?in/ft2?h?°F

@752°F  126.0 Btu?in/ft2?h?°F

热处理

Alloy 20可以热加工或冷加工成形。热锻材料需加热至2100°F-2250°F,并小心控制温度,确保在锻造前温度不会低于1800°F。热加工完成后,将材料加热至1725°F-1850°F进行退火,退火时间为30分钟/厚度(inch),然后进行水淬。

应力释放:加热到1000°F以下,然后水淬。

降低硬度:加热至2100°F。降低硬度可能会损害材料稳定性。

 加工性能

焊接

可采用钨极气体保护焊(TIG),金属极气体保护焊(MIG),埋弧焊(SAW)。TIG焊MIG焊可用ER320LR焊条,SAW焊用E320LR焊条。如果和不同的金属焊接,例如316或更高等级的合金,例如C276、合金22, TIG和MIG用AWS ERNiCrMo-3焊条,SAW用ENiCrMo-3焊条。