00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb Hastelloy G-30

（00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb）、Hastelloy G30 合金 系在（00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb）、Hastelloy G3 合金的基础上提高铬量到30%并降钼和加入适量钨而发展起来的。由于铬量高，此合金的主要耐蚀特点是耐含Cl^-、F^-的磷酸的性能显著优于00Cr22Ni48Mo7Cu2Nb合金。在硝酸＋氢氟酸，硫酸＋氢氟酸中也具有优良的耐蚀性。此合金可用于湿法磷酸工业生产中的蒸发器以及酸洗不锈钢的HNO₃+HF的混酸用设备和构件。此合金也可用于核燃料生产中的耐蚀装置。

一、化学成分和组织特点

  （00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb）、Hastelloy G30 合金的化学成分见表2-4-46。可以明显看出，此合金碳量低（≤0.03%)并含约1%Nb,因此，此合金铬碳化物析出很少。由于铬量高，此合金中温敏化（例如871℃长期停留）就有σ相沉淀，但由于合金中的铬量虽高，但钼、钨量相对较低，因此，此合金的热稳定性尚好。

二、耐腐蚀性能

  1. 全面腐蚀

  研制 00C30N43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金的主要目的是提高合金在含Cl^-、F^-的磷酸中的耐蚀性，以适应磷肥生产的需求。图2-4-23系此合金在纯磷酸中的等腐蚀图，图2-4-44和表2-4-47系此合金在工业酸中的耐蚀性并与已知的耐工业磷酸（即含Cl^-、F^-的磷酸）较好的三种合金（Hesteloy G3、Senicro-28 和lnconel 625)的比。图2-42-4和图2-4-25则00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金在工业磷酸中的腐蚀速率与 Hastelloy G3 和 Inconel 625腐蚀速率之比。从表2-4-47 中结果可知，在所试验条件下，00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金的耐蚀性显著优于Hastelloy G、G3及 Inconel 625合金；从图2-4-24 可看出，在所试验条件下，Hastelloy G合金的腐蚀速率为00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 的2倍以上，最高可达10倍；而从图2-4-25中可知，Inconel 625的腐蚀速率则为00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金的1.5倍以上，最高也可达10倍。

  图 2-4-26~图2-4-28 系 00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 合金分别在盐酸、硝酸、和硫酸中的等腐蚀图。显然，00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 合金可耐常压下任何温度、任何浓度HNO₃ 的腐蚀（图2-4-26),而在盐酸中，当酸的浓度超过10%后，此合金也仅用于50℃以下才属于耐蚀的范围（图2-4-27).图2-4-28系在硫酸中的试验结果，可见，G30合金在温度≤50℃条件下，对于各种浓度的硫酸而言都是耐蚀的。

  在腐蚀性极强的HNO₃+H₂SO₄、HNO3+HCl、HNO₃+HF等混酸介质中，Hastelloy G,G3,G30 等合金的耐蚀性见图24-20~图2-4-31。显然 G30 的耐蚀性既优于Hastelloy G3 又优于 Hastelloy  C-276 和 Hastelloy C-22 等镍基耐蚀合金，00Cr30Ni46Mo5W2Cu2Nb在湿法磷酸和磷复肥生产中将是一种最理想的耐蚀结构材料。

  表2-4-48系 00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 合金在一些酸介质申的腐蚀速率，并与 Hastelloy G3 和 Inconel 625 合金比较的结果。显然，在所试验的条件G30 (00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb)合金腐蚀速率最低。

  2. 晶间腐蚀

  图2-4-32系在80℃,20%HNO3+6%HF中，时效（敏化）处理对此合金敏化范围的影响。而表2-4-49则指出了Hastelloy G、G3和00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb（G30)合金之间时效态腐蚀速率的对比。从图2-4-32中的结果可知，G30合金较G和G3合金更不易敏化，即使经过870℃(<10h)敏化（时效）仍未见敏化的出现。从表2-4-49中的结果可知，随时效时间延长，三种合金的腐蚀速率均有所增长，特别是G和G3合金最为明显；但最敏感的温度三种合金并不相同。从表2-4-49的结果同样得出晶间腐蚀敏感性仍存在G30<G3<G的顺序。

  3. 点腐蚀

  在4%NaCl+0.1%Fe2(SO₄)₃+0.01mol/L HCl,pH为2的溶液中进行点蚀试验，每个温度下试验24小时,测得临界点蚀温度见表2-4-50。

  根据表2-4-50的结果，在50℃的4%NaCl+0.1%Fe₂(SO₄)₃+0.01mol/L HCI溶液全浸48小时后观察，所试验的G30、825、20Cb-3 和 316 不锈钢四种材料中，只有00Cr30N43M05.5W2.5Cu2Nb(G30)未见点蚀，且G30合金的临界点蚀温度可高达70℃。

三、力学性能

  00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 合金的室温和高温拉伸性能见表2-4-51和表2-4-52。

  表2-4-53和表2-4-54系合金不同变形量的冷轧态和冷轧并时效态的拉伸性能和冲击韧性，而表2-4-55则系此合金退火（固济）和过（固溶）十时装态的冲击韧性。可以看出，00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb 合金退火（固溶）态不仅强度高，且塑性、韧性优良（横、纵向韧性无差别），但经冷轧、冷轧＋500℃时效或固溶再经中温时效后，此合金在强度提高的同时，塑、韧性均有较明显下降。

四、冷热加工性能

  00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金可进行热加工和热成型，但热加工和热成型构件在最终装配、安装使用前，必须先进行固溶处理。

  由于此合金室温下所具有的高塑、韧性，故冷加工性、冷成型性均良好，但由于强度远高于Cr-Ni不锈钢和铬、钼、钨量低的铁镍基合金，故冷加工需更大外力。

五、热处理工艺

  此合金固溶处理温度为约1177℃,随后水淬或快速冷却。

六、焊接性能

  00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金焊接性良好，可采用GTAW、GMAW和焊条电弧焊等工艺焊接，由于埋弧焊的高热输人且冷却缓慢故不推荐用于焊接此合金。建议采用G30焊丝（ERNiCrMo-11、UNS N06030)进行GMAW和GTAW 工艺的焊接：用G30合金的焊条（ENICrMo-11,UNS W86030)进行焊条电弧焊。

  表 2-4-56 列出了典型焊接材料的拉伸性能。

  室温下，典型焊接材料V型缺口的冲击韧性：GTAW 为 144J ，SMAW 为 61J。

七、物理性能

  00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金的物理性能见表2-4-57。

八、应用

  由于00Cr30Ni43Mo5.5W2.5Cu2Nb合金是一种高铬量（＞25%)并含有高钼、钨、铜等元素的高镍耐蚀合金，因此该合金既可用于制造耐工业磷酸的磷酸生产制造过程的蒸发器，又可用于耐硫酸和硝酸＋盐酸，硝酸＋氢氟酸等混酸的环境中的化工设备和构件。由于此合金不仅含铌且含碳量低（≤0.03%),故可用于各种焊接件且无晶间腐蚀的敏感性。此合金也可用于石油天然气开发中的油、气井套管。