ALLOY 20超级奥氏体——65℃沸腾H₂SO₄也啃不动的全能防腐王牌

ALLOY 20（2.4660 / UNS N08020 / NiCr20CuMo）

一、诞生背景
上世纪 40 年代，传统 316L 在浓硫酸、磷酸-硫酸混酸、含氯离子环境中频繁出现点蚀与应力腐蚀开裂（SCC）。ALLOY 20 应运而生：以 35 %Ni-20 %Cr-3 %Mo-4 %Cu 为核心，加 Nb 稳定化，专为“硫酸+氯离子”双重腐蚀而生，被誉为“化工界的万能防腐罐”。

二、化学基因（wt %）

| 元素 | Ni | Cr | Mo | Cu | Nb | C | Mn | Si | Fe |
| -- | ----- | ----- | --- | --- | ----- | ----- | ---- | ---- | -- |
| 范围 | 32-38 | 19-21 | 2-3 | 3-4 | 8×C-1 | ≤0.07 | ≤2.0 | ≤1.0 | 余量 |

解读：

• 高镍：免疫氯离子 SCC
• 高铬+钼：氧化+还原酸双重屏障
• 铜：专属抗硫酸护盾
• Nb：焊后免敏化，晶间腐蚀零风险

三、性能全景

1. 机械性能（固溶退火典型值）
   | 指标 | 数值 | 说明 ||---|---|---|
   | 抗拉 Rm | ≥ 550 MPa | 强度高于 316L || 屈服 Rp0.2 | ≥ 240 MPa | 冷成形回弹适中 || 延伸率 A | ≥ 30 % | 深冲、卷圆无裂纹 || 硬度 HRB | ≤ 95 | 易切削、易焊接 |
2. 耐蚀战绩
   • 沸腾 65 % H₂SO₄：腐蚀率 < 0.05 mm/a（316L 为 1.2 mm/a）
   • 50 % H₃PO₄ + 2 % HF：腐蚀率 < 0.02 mm/a
   • 湿 Cl₂ + 饱和 NaCl：无点蚀、无 SCC
   • 硝酸-氢氟酸混酸：优于 904L
   • 海水+硫酸盐：年腐蚀 < 0.01 mm/a
3. 温度疆域
   • 连续服役：-196 °C → 550 °C
   • 瞬时峰值：600 °C（氧化皮完整）

四、显微组织
• 单相奥氏体 + NbC 稳定化析出
• 无 σ 相脆化区间，焊接热影响区韧性优异

五、工业战场
• 硫酸：烷基化反应器、酸冷却器、浓硫酸储罐
• 磷酸：湿法磷酸蒸发器、肥料厂酸管线
• 含氯：次氯酸钠发生器、海水淡化高压泵壳
• 混酸：HF+HNO₃ 酸洗线、电子级混酸储槽
• 石化：裂化装置酸再生塔、脱硫胺液换热器

六、加工与焊接
• 热加工：1150-900 °C，空冷或水冷
• 冷加工：硬化指数 n≈0.4，需中间退火 1050 °C
• 焊接：ERNiCrMo-3 或 ER320LR，TIG/MIG，无需预热，焊后无需热处理
• 机加：硬质合金刀具、低速大进给、乳化液冷却，Ra≤0.4 μm