Alloy 20

合金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。

合金20

UNS N08020, ASTM B473, ASTM B463, ASTM B729, EN 10204-3.1；

合金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。

合金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

合金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非常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。

液体腐蚀

10%H2SO4             硫酸            13.2

20%H2SO4             硫酸            8.4

40%H2SO4             硫酸            6.0

70%H2SO4@167°F      硫酸            5.0

90%H2SO4@140°F      硫酸            4.0

90%H2SO4@185°F      硫酸            15.0

90%H2SO4@203°F      硫酸            27.0

10%H3NO3S            氨磺酸          9.0

1%HCI                盐酸            39.6

20%C2H4O2            乙酸            0.0

45%CH2O2             甲酸            8.4

10%C2H2O4            草酸            31.2

50%NaOH              氢氧化钠        7.2

10%NaHSO4            硫酸氢钠        7.2

20%H3PO3             磷酸            0.2

*测试溶液为沸腾状态

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

机械性能

形状：圆棒（冷/热加工），抗拉强度（最小值）80Ksi，0.2%屈服强度（最小值）35，延伸率（最小值）30%，断面收缩率（最小值）50%；

形状：薄板/厚板，抗拉强度（最小值）80Ksi，0.2%屈服强度（最小值）35，延伸率（最小值）30%，断面收缩率（最小值）——；

热处理

合金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。

Alloy 20（N08020）镍基合金概述：

Alloy 20（N08020）镍基合金中的Cr含量通常为19.0-21.0%，镍含量为32.0-38.0%。Alloy 20(Incoloy 20)合金是一种含钼和铜的镍基合金，具有很好的热加工及冷加工性能。Alloy 20（N08020）镍基合金是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。

二、Alloy 20（N08020）镍基合金物理性能：

1、Alloy 20（N08020）合金镍基合金密度：8.08 g/cm3，

2、Alloy 20（N08020）合金镍基合金熔点：1357-1430℃。

三、Alloy 20（N08020）镍基合金力学性能：

1、Alloy 20（N08020）合金抗拉强度(MPA)  Rm N/mm2 ≥ 620，

2、Alloy 20（N08020）合金屈服强度（MPA) RP0.2N/mm2 ≥ 300，

3、Alloy 20（N08020）合金延伸率 A5 % ≥ 40。

三、Alloy 20（N08020）镍基合金相组织结构：

Alloy 20（N08020）镍基合金在1120℃处理2h，仅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物，在870℃经1500℃长期时效后，组织中仍然是Cr7C3和TiN，说明该合金的组织是稳定的。 

四、Alloy 20（N08020）镍基合金工艺性能与要求： 

1、Alloy 20（N08020）镍基合金具有良好的热加工性能，钢锭锻造加热温度1110℃～1140℃。 该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。 

2、Alloy 20（N08020）镍基合金具有良好的焊接性能，可原电弧焊、氩弧焊、电阻焊和钎焊等各种方法连接，大型或复杂的焊接结构件在溶焊后应在870℃退火1h，以消除焊接应力。 

3、Alloy 20（N08020）镍基合金须在热处理之后进行机加工，由于材料的加工硬化，因此宜采用比加工低合金标准奥氏体不锈钢低的切削速度和重进刀进行加工，才能车入已冷作硬化的表层下面。

五、Alloy 20（N08020）镍基合金的品种规格与供应状态：

1、品种分类：国劲合金可生产各种规格的Alloy 20无缝管、Alloy 20钢板、Alloy 20圆钢、Alloy 20锻件、Alloy 20法兰、Alloy 20圆环、Alloy 20焊管、Alloy 20钢带、Alloy 20丝材及Alloy 20配套焊材。

2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

Carpenter公司发明的以耐硫酸腐蚀为主要目的的高镍（铁镍基）合金，由于历史的原因，他的UNS编号归到了镍合金类。其实你也可以把它理解为在镍铬奥氏体不锈钢基础上进一步增加镍、铬、钼，同时添加相当量的铜以及少量的Nb等元素形成的超级奥氏体不锈钢。

它的在硫酸中的耐腐蚀性能相对突出，不过对高温且高浓度的硫酸并不满意，有关资料很多，自己在网上就可以找到。

对了，通常称其为20号合金，Alloy 20，Carpenter牌号是20Cb-3，UNS统一编号为N08020。在此合金之前，历***还有类似牌号，但镍含量稍低，耐硫酸腐蚀较差，国内耐蚀合金标准称其为NS143合金。