합금 20(상업적으로는인코로이 합금 20또는목수 20Cb-3, 에 해당UNS N08020 / W.Nr. 2.4660)는 오스테나이트계 니켈-철-크롬 합금입니다. 구리, 몰리브덴, 니오븀을 첨가하여 황산, 인산, 질산은 물론 염화물{3}} 함유 환경에 대한 탁월한 내성을 제공합니다. 원래 황산 부식을 방지하기 위해 특별히 개발된 이 제품은 응력 부식 균열, 구멍 및 틈새 부식에 대한 뛰어난 저항성을 제공합니다. "황산 킬러"로 알려진 합금 20은 화학, 식품 및 제약 산업 전반에 걸쳐 까다로운 부식 환경에서 널리 사용됩니다.
합금 20(Incoloy 20) – 황산 환경에서 부식에 견디도록 특별히 개발된 니켈{2}}철-크롬 합금입니다.
합금 20(Incoloy 20) – 황산 환경에서 부식에 견디도록 특별히 개발된 니켈{2}}철-크롬 합금입니다.
합금 20(UNS N08020)은 니오븀으로 안정화되고 구리 및 몰리브덴으로 강화된 니켈{2}}철-크롬 오스테나이트 초합금입니다. 강산성 환경에 견딜 수 있도록 특별히 설계되었으며, 황산환경, 염화물 응력부식균열, 입계부식 등에 대한 우수한 저항성을 나타냅니다.
Alloy 20 재료 표준은 무엇입니까?
합금 20(UNS N08020)은 구리와 몰리브덴이 첨가된 오스테나이트계 니켈-철-크롬- 기반 초합금으로, 열악한 환경, 공식 및 틈새 부식에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. 또한 용접시 탄화물 석출을 최소화하기 위해 안정화 처리를 위한 니오븀을 함유하고 있습니다.
1. 합금 20 화학 성분
합금 20의 화학 조성(중량 백분율)은 아래 표에 나와 있습니다. 정확한 비율 조정은 탁월한 내식성의 기초입니다.
| 요소 | 콘텐츠 범위(최소 - 최대, %) | 주요 기능 |
|---|---|---|
| 니켈(Ni) | 32.0 - 38.0 | 오스테나이트 매트릭스를 안정화하여 산화 및 부식 균열에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. |
| 크롬(Cr) | 19.0 - 21.0 | 치밀한 산화크롬 보호막을 형성하여 내산화성 및 내식성을 제공합니다. |
| 철(Fe) | 잔액(약. 29.85 - 44.0) | 기본 매트릭스 요소로 비용과 성능의 균형을 유지합니다. |
| 구리(Cu) | 3.0 - 4.0 | 중요한 요소로 묽은 황산, 인산과 같은 환원 매체에 대한 저항성을 크게 향상시킵니다. |
| 몰리브덴(Mo) | 2.0 - 3.0 | 특히 할로겐화물-이 포함된 환경에서 공식 및 틈새 부식에 대한 저항력을 강화합니다. |
| 니오븀(Nb) | 8 × C% - 1.0 (최대) | 안정화 요소; 우선적으로 탄소와 결합하여 NbC를 형성하여 결정립 경계에서 크롬 탄화물 석출을 방지하여 용접 열 영향{0}}영향부의 입계 부식을 방지합니다. |
| 탄소(C) | 0.07 이하 | 탄화물 침전을 줄이고 내식성을 보장하기 위해 엄격하게 제어됩니다. |
| 망간(Mn) | 2.0 이하 | 열간 가공성이 향상됩니다. |
| 실리콘(Si) | 1.0 이하 | 불순물 제어. |
| 인(P) | 0.045 이하 | 불순물 제어. |
| 유황(S) | 0.035 이하 | 불순물 제어. |
2. 합금 20의 물리적 특성
| 재산 | 일반적인 값/범위 | 단위 |
|---|---|---|
| 밀도 | 8.08 - 8.14 | g/cm3 |
| 녹는 범위 | 1357 - 1443 (일반적으로 1370-1430) | 도 |
| 열팽창 계수 (20-200도) | 13.9 - 15.0 | ×10⁻⁶/도 |
| 열전도율(실온) | 12.3 - 12.5 | W/(m·K) |
| 비열 용량(상온) | 약. 500 | J/(kg·K) |
| 전기 저항률(상온) | 약. 1.08 | μΩ·m |
| 탄성률(상온) | 약. 200 - 214 | 평점 |
| 포아송비 | 약. 0.31 | - |
| 자기 투자율(어닐링) | 대략. 1.002 (비-자성) | - |
3. 합금 20 실온 기계적 특성(용체 어닐링, 최소값)
| 재산 | 값(최소) | 단위 |
|---|---|---|
| 인장강도(Rm) | 550 - 620(일반적으로 620 이상) | MPa |
| 0.2% 항복강도(Rp0.2) | 240 - 310(일반적으로 300 이상) | MPa |
| 신율(A) | 30 - 40(일반적으로 40 이상) | % |
| 경도 | 217 HB 이하(브리넬 경도) | - |
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4. 합금 20의 주요 내식성 특성
Alloy 20의 가장 뛰어난 특징은 특히 황산 환경에서 광범위하고 우수한 내식성입니다.
| 부식성 매체 | 내식성에 대한 설명 |
|---|---|
| 황산(H₂SO₄) | 내식성이 우수합니다. 끓는점까지의 농도가 10~80%인 황산에서는 부식속도가 316L 등 스테인리스강에 비해 훨씬 낮다. 50% 이하의 농도, 80도 이하의 황산에서 부식 속도는 일반적으로<0.5 mm/year. |
| 인산(H₃PO₄) | 내식성이 우수합니다. 불화물 불순물을 함유한 습식-인산을 포함합니다. 비료 산업에서 널리 사용됩니다. |
| 질산(HNO₃) | 내식성이 좋습니다. 크롬은 산화성 산에 대한 저항성을 제공합니다. |
| 염화물 환경 | 응력 부식 균열(SCC)에 대한 저항성이 뛰어납니다. 높은 니켈 함량은 300 시리즈 스테인리스강을 훨씬 능가하는 -염화물 유발 SCC에 대한 거의 완전한 내성-을 제공합니다. 또한, 몰리브덴을 첨가하면 공식 및 틈새 부식에 대한 우수한 저항성을 제공합니다. |
| 혼합산 | 질산-황산과 같은 혼합산(예: 니트로화 공정)에서 탁월한 성능을 발휘합니다. |
| 기타 미디어 | 수산화나트륨/칼륨, 불화수소산(상온에서 모든 농도, 70도에서 10% 이하), 해수(보통의 공식/틈새 부식 저항성) 및 황화수소를 함유한 산성 환경(NACE MR0175 표준 충족)과 같은 알칼리에 대한 우수한 내성. |
제한사항:고온-농축 황산(예: 발연 황산) 또는 고환원성 산(예: 끓는 염산)에는 적합하지 않습니다. 내식성은 질산-불화수소산 혼합물에서도 제한됩니다.
5. 용접 및 열처리
열처리(용체 어닐링):
온도:925도 – 1010도(일반적으로 약 1066도)로 가열합니다.
냉각:물 담금질 또는 급속 공기 냉각. 최적의 내식성을 유지하려면 탄화물 석출에 민감한 온도 범위(540~900도)를 빠르게 통과하는 것이 중요합니다.
용접:
용접성:훌륭한. TIG, MIG, SMAW, SAW 등 기존 공정에 적합합니다.
필러 금속 선택:ERNiCrMo-3(AWS A5.14 ER320LR) 와이어 또는 ENiCrMo-3(AWS A5.11) 전극과 같이 일치하는 필러 금속을 권장합니다.
프로세스 제어:예열이 필요하지 않습니다. 패스간 온도는 100~120도 미만으로 유지되어야 합니다. 고순도 차폐 가스와 함께 저입열, 다{4}}층 및 다중{5}}통과 용접을 사용합니다.
사후-용접 열처리(PWHT):안정화 원소로 니오븀이 존재하기 때문에 일반적으로 용접 후에 용체화 처리가 필요하지 않습니다. 크거나 복잡한 구조의 경우 용접 응력을 제거하기 위해 870도에서 1시간 동안 응력 제거 어닐링을 적용할 수 있습니다.
6. 합금 20 – 주요 재료 특성 요약
1. 우수한 황산 저항:광범위한 농도와 온도에서 탁월한 성능을 발휘하며 황산 환경을 위해 특별히 설계되었습니다.
2. 광범위한 내식성 스펙트럼:인산, 질산, 염화물-로 인한 응력 부식 균열(SCC), 공식 및 틈새 부식에 대한 탁월한 내성.
3. 우수한 용접성 및 작업성 :열간 및 냉간 성형성이 우수하고 용접성이 뛰어나며 일반적으로 용접 후 열처리가 필요하지 않습니다.-
4. 안정적인 미세구조:니오븀으로 안정화되어 민감화 및 입계부식을 효과적으로 방지합니다.
7. 합금 20 – 용도
포괄적인 내식성 덕분에 Alloy 20은 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
| 산업 | 응용 |
|---|---|
| 화학 및 석유화학 | 황산, 인산, 질산 생산용 장비(반응기, 열교환기, 배관, 펌프, 밸브) 혼합산 처리 장비 질화 공정 장비 |
| 식품 및 제약 | 식품첨가물 생산설비(예: 염화포스포릴, 삼염화인) 제약 반응기 및 배관 시스템 |
| 에너지 및 환경 보호 | 연도가스 탈황(FGD) 시스템 폐수 처리 장비 |
| 해양 및 석유 및 가스 | 해수 냉각 시스템 황화수소를 함유한 산성 오일 및 가스 환경(NACE MR0175 준수) |
| 일반 장비 | 혼합 탱크 산세 장비 합성고무 제조설비 다양한 플랜지, 볼트, 패스너 |
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FAQ
Q: Alloy 20, Incoloy 20, 20Cb-3은 동일한가요?
A:예, 일반적으로 동일한 자료(UNS N08020)를 참조합니다. Incoloy는 Special Metals Corporation의 등록 상표이고, 20Cb-3은 Carpenter Technology의 등록 상표입니다.
Q: 최대 서비스 온도는 얼마입니까?
A:강도는 고온 강도보다는 내식성에 있습니다.- 장기간-구조적으로 사용하는 경우 온도는 일반적으로 425도 이하를 권장합니다. 단기-기간 노출은 더 높을 수 있지만 산화 및 강도 손실을 고려해야 합니다.
Q:316L 스테인레스 스틸을 완전히 대체할 수 있습니까?
A:황산, 인산 및 심각한 염화물{0}}유발 응력 부식 균열(SCC)이 포함된 환경에서 316L에 대한 탁월한 업그레이드 대안입니다. 그러나 강산화 또는 강환원 극한 환경에서는 특정 사용 조건에 따라 평가해야 합니다.
Q:-용접 후 열처리가 필요합니까?
A: 안정화 요소로 니오븀이 존재하기 때문에 일반적으로 대부분의 부식성 환경 요구 사항을 충족하는 데 용접 후 용체화 열처리가 필요하지 않습니다. 크거나 복잡한 구조에만 응력 완화 어닐링을 권장합니다.
Q: 이 합금에 적용되는 국제 표준은 무엇입니까?
A:공통 표준에는 UNS N08020, W.Nr. 2.4660, ASTM B463 / B473 / B729, ASME SB463 / SB473 등이 포함됩니다.
