alloy20镍合金钢棒alloy20化学成分

上海闽钢tes：A1a3a1a6a6a3a6a8a1a9a9a
针对炼油 厂烷基化装 置工 艺管线 用材所使 用 的 20 无缝钢管 ，因其设备在运行过程中，钢管焊缝处产生 裂纹 ，险些酿成严重后 果。有关部 门决定对其进行更 换 ，更换材质为 Alloy20无缝钢管 。

Alloy20(NS1403／N08020)，又称 20 合 金 ，是一 种 进 口奥氏体铁镍基耐蚀合金 ，对氧化性 和中等还原 性 腐蚀有很好的抵抗能力 ，具有优异 的抗应力腐蚀 开裂 能力和好的耐局部腐蚀能力。在很多化工工艺介质 中 有令人满意的耐蚀特性 ，包括侵蚀性很 强的无机酸溶 液、氯气和含氯化物 的各种介质 、干燥 氯气、甲酸和醋 酸、¨酸酐 、海水和盐水等 ，成为理想的介质输送材料。
 Alloy20相近牌号：

GB/T

UNS

AISI/ASTM

Trademark

W.Nr

NS143

N08020

Alloy20Cb-3

Carpenter20Cb3

2.4660

Alloy20Cb-3的化学成分:

合金

%

镍

铬

铁

钼

碳

锰

硅

硫

铜

磷

Alloy20Cb-3

最小

32

19

余量

2

3

38

21

3

0.07

2

1

0.03

4

0.03

Alloy20Cb-3的物理性能:

密度

8.08 g/cm3

熔点

1357-1430℃

Alloy20Cb-3在常温下合金的机械性能的最小值:

合金

抗拉强度 Rm N/mm2

屈服强度 Rp0.2 N/mm2

延伸率 A5 %

固溶处理

600

320

35

Alloy20Cb-3合金具有以下特性：
具有很多优异性能的耐蚀合金，对氧化性和中等还原性腐蚀有很好的抵抗能力，具有优异的抗应力

腐蚀开裂能力和好的耐局部腐蚀能力在很多化工工艺介质中有满意的耐蚀特性。

Alloy20Cb-3应用范围应用领域有：
湿法冶金及硫酸工业装置

焊接性分析

Alloy20(NS143／N08020)的焊 接具有 与奥 氏体不 锈钢相类似的问题 ，即具有较高 的热敏感性 ，气孔生成 率较高 ，容易产生未融合 、未焊透等缺陷。此外 ，铁镍 基合金钢还具有较高 的焊接热裂纹倾 向、焊接 区域产 生晶问腐蚀倾 向。由于铁镍合金具有较高 的镍含量 ， 液态镍流动性差 ，焊接时易产生未熔合。母材 化学成 分及力学性能见表 1及表 2。

珠光体钢合金元素含量远不及 奥氏体钢 ，熔池 中 的氧化还原反应会引起合金元素的烧损 ；焊接熔池边 缘 ，液态金属温度低 、流动性差 ，熔化母材金属在熔池 边缘上与填充金属不能实现很好地熔合 ，使得在靠 近 珠光体母材 的狭窄 区域 内形成 和焊缝金 属 内成分不

同、宽度为 0．2～0．6 mm的过 渡层 ，离熔合线越近，珠 光体钢的稀释作用越强 ，特别是 Cr，Ni，Mo等合金元素 的稀释 。焊接 时考虑采用铬镍含量较高 的焊条 ，改 善异种钢熔合区质量 ，将不存在相变过程 ，接头各 区组

织 应力 小 。

熔合区中碳扩散层的形成是 由于珠光体钢含碳量 较高 ，合金元素少 ，而奥氏体钢却 相反。在高温加热过 程中珠光体钢与奥 氏体钢界面发生碳迁 移 ，珠光体钢 一 侧形成脱碳层 ，奥氏体钢一侧形成增碳层 ，造成两侧 力学性能相差 较大，引起应 力集 中。为阻碍碳化物 的 形成 ，同时可以缩短焊缝高温停 留时间，可以采用增加 奥氏体焊缝 中镍含量 的方法。

焊缝 中的残余应力是由于珠光体钢和奥 氏体钢的 线膨胀系数相差较大引起 的(珠光体钢与奥 氏体钢的 膨胀系数之比为 14：17)，且奥 氏体钢的导热能力差 ，仅 为珠光体钢的 50％ ，因此焊后在焊缝和熔合线附近产 生较大的焊接残余应力。在交变温度条件下 ，就可能 出现熔合 区珠 光体 钢侧 热疲 劳 裂纹 ，使 接头 过早 断 裂 。若优先选用与珠光体钢线膨胀 系数相近且塑性 较好 的镍基材料作为填充金属 ，这会使得焊接应力集珠光体钢合金元素含量远不及 奥氏体钢 ，熔池 中 的氧化还原反应会引起合金元素的烧损 ；焊接熔池边 缘 ，液态金属温度低 、流动性差 ，熔化母材金属在熔池 边缘上与填充金属不能实现很好地熔合 ，使得在靠 近 珠光体母材 的狭窄 区域 内形成 和焊缝金 属 内成分不

同、宽度为 0．2～0．6 mm的过 渡层 ，离熔合线越近，珠 光体钢的稀释作用越强 ，特别是 Cr，Ni，Mo等合金元素 的稀释 。焊接 时考虑采用铬镍含量较高 的焊条 ，改 善异种钢熔合区质量 ，将不存在相变过程 ，接头各 区组 织 应力 小 。

熔合区中碳扩散层的形成是 由于珠光体钢含碳量 较高 ，合金元素少 ，而奥氏体钢却 相反。在高温加热过 程中珠光体钢与奥 氏体钢界面发生碳迁 移 ，珠光体钢 一 侧形成脱碳层 ，奥氏体钢一侧形成增碳层 ，造成两侧 力学性能相差 较大，引起应 力集 中。为阻碍碳化物 的 形成 ，同时可以缩短焊缝高温停 留时间，可以采用增加 奥氏体焊缝 中镍含量 的方法。

焊缝 中的残余应力是由于珠光体钢和奥 氏体钢的 线膨胀系数相差较大引起 的(珠光体钢与奥 氏体钢的 膨胀系数之比为 14：17)，且奥 氏体钢的导热能力差 ，仅 为珠光体钢的 50％ ，因此焊后在焊缝和熔合线附近产 生较大的焊接残余应力。在交变温度条件下 ，就可能 出现熔合 区珠 光体 钢侧 热疲 劳 裂纹 ，使 接头 过早 断 裂 。若优先选用与珠光体钢线膨胀 系数相近且塑性 较好 的镍基材料作为填充金属 ，这会使得焊接应力集