• Alloy 20，也被稱為 Carpenter 20 或 UNS N08020，是一種具有優異抗腐蝕性能的高鎳合金，屬於鐵鎳鉻基合金。它是專門設計用來抵抗硫酸和其他強腐蝕性環境的合金材料，具有良好的機械性能和高抗氧化、耐腐蝕特性。Alloy 20 主要應用於化工、製藥、食品加工和污染控制等工業領域。

1. 化學成分

Alloy 20 的化學成分決定了它的性能，主要包括：

• 鎳 (Ni): 約 32-38%
• 鉻 (Cr): 19-21%
• 鐵 (Fe): 餘量
• 鉬 (Mo): 2-3%
• 銅 (Cu): 3-4%
• 鈮 (Nb): 0.1-0.3%
• 其他雜質: 如錳 (Mn)、硅 (Si)、磷 (P)、碳 (C) 等，含量極低。

這種高比例的鎳、鉻和鉬賦予了 Alloy 20 優異的耐腐蝕性能，而銅則進一步提高了它對酸性環境的抗性。

2. 特性與性能

• 耐硫酸腐蝕: Alloy 20 尤其適合用於硫酸環境，對稀釋、中等濃度的硫酸有優異的抗腐蝕性能。它在許多酸性環境中表現出色，包括磷酸、硝酸、醋酸、鹽酸和其他氯化物溶液。
• 抗點蝕與縫隙腐蝕: Alloy 20 的組成能夠有效抑制點蝕（pitting）和縫隙腐蝕（crevice corrosion），這使其在一些含氯環境中也能保持良好的抗腐蝕能力。
• 抗應力腐蝕開裂: 由於高鎳含量，Alloy 20 在應力腐蝕開裂 (SCC) 的風險環境中仍能保持出色的性能，特別是在高溫和腐蝕性介質下。
• 良好的機械性能: Alloy 20 在高溫和低溫下均能保持良好的強度和韌性。它的抗拉強度約為 600-800 MPa，屈服強度約為 300-400 MPa，並具有良好的延展性和可加工性。
• 耐氧化性: 在高溫條件下具有較好的抗氧化能力，可在一些高溫環境中長期使用。

3. 應用領域

由於其強大的耐腐蝕性能和穩定的機械性能，Alloy 20 被廣泛應用於以下領域：

• 化學加工: Alloy 20 主要用於處理硫酸和其他強腐蝕性酸類化學品的設備，包括反應槽、熱交換器、儲罐、閥門、管道等。
• 石化行業: 在製造和加工化學品及石化產品的設施中，Alloy 20 可用於泵、閥門、管道、反應器及蒸發器等。
• 食品加工: Alloy 20 在食品加工行業也得到應用，尤其是在處理含酸性物質或需要衛生要求較高的設備中。
• 污染控制: 它可用於廢水處理設備、廢氣處理設備、煙氣脫硫系統 (FGD) 中的關鍵部件。
• 製藥行業: 在製造抗生素、化學藥品和生物技術產品過程中的設備，由於其耐腐蝕特性和可焊性，Alloy 20 非常適合這些應用。

4. 優點

• 卓越的耐腐蝕性能: Alloy 20 是處理硫酸和其他強腐蝕性酸類的理想選擇，特別是在高氯化物環境中具有顯著的抗腐蝕能力。
• 良好的機械性能: 在高溫和低溫環境下均能保持強度和韌性，使其適合各種極端環境中的應用。
• 優異的抗應力腐蝕開裂性: 由於其高鎳含量，Alloy 20 可以有效抑制在高壓環境下的應力腐蝕開裂。
• 良好的可加工性與可焊性: Alloy 20 具有良好的焊接性，並且可以通過多種加工方式進行成型，如冷加工和熱加工。

5. 加工與焊接

• 冷加工: Alloy 20 可以冷加工，冷加工會增強其強度。需要注意的是，冷加工後的材料需要進行適當的熱處理，以減少內部應力。
• 焊接: Alloy 20 有良好的可焊性，可以使用各種傳統焊接方法，如 MIG、TIG、電弧焊等。焊接後通常不需要進行退火處理，但在某些應用中可能需要進行後熱處理以減少焊接區域的應力和潛在的腐蝕問題。

總結

Alloy 20 是一種性能優異的抗腐蝕合金，特別是在處理硫酸和其他酸性化學品時表現出色。它的高鎳、鉻和鉬含量賦予了其卓越的耐腐蝕性能，適合用於各種苛刻環境中的應用。由於其良好的機械性能和加工特性，它被廣泛應用於化工、食品、製藥和污染控制等行業。