Alloy 20 的铜 3%~4% 配铌稳定化，硫酸工况的两道保险

Alloy 20 是镍铁铬铜钼合金，镍 32%~38%、铬 19%~21%、铜 3%~4%、钼 2%~3%、碳 0.07% 以下，并用铌做稳定化。它在硫酸工况的分量大，原因是铜提高了对硫酸的耐蚀性、铌把碳固定住避免晶间腐蚀，两道保险叠在一起，焊接件也能直接用。

铜 3%~4% 对硫酸的作用

铜在硫酸中促进表面形成含铜的钝化膜，降低均匀腐蚀速率，尤其在 20%~50% 浓度的中温硫酸里效果明显。铜低于 2% 时膜不连续，高于 4% 会降低在硝酸等氧化性介质中的耐蚀性并影响热加工。这支料的定位就是硫酸与混酸，拿它去扛浓硝酸并不合适。

铌稳定化与晶间腐蚀

铌与碳的亲和力高于铬，先把碳固定成 NbC，避免晶界贫铬。稳定化的效果取决于铌碳比，一般按铌不小于碳的 8 倍控制。碳 0.07% 以下配合铌，焊接热影响区不出现连续贫铬带，焊后可以不做固溶；碳超标的批次即使铌够，晶间腐蚀试验也会不合格。

600~900 MPa 的退火态

退火态抗拉 600~900 N/mm²，弹簧回火态 1200~1800 N/mm²，使用温度区间 −200~+300℃。强度不高，设计由腐蚀裕量与刚度控制。深冲与旋压件按退火态订货，弹性件按回火态，两种状态的成形性差出一大截，混用会废料。

940~1010℃ 退火与水淬

热加工后按 940~1010℃ 退火、每 25 mm 厚度保温 30 min、水淬，把碳化物与 σ 相溶掉。热锻加热取 1149~1232℃，终锻温度不低于 982℃，低于这个温度会留下未再结晶组织。退火后水淬是关键，空冷会析出 σ 相，耐蚀性掉一档。

去应力 250~530℃ 的一小时

冷成形件的去应力取 250~530℃ 保温 1 h 空冷，温度上限压在 530℃ 是因为再往上会析出 σ 相。设备制造中常把去应力与焊后热处理合并，合并时温度取 500℃ 以下，不能按碳钢的 620℃ 走。这条温度线与碳钢差 100℃，现场最容易做错。

弹性模量 193 与刚性模量 73.6

弹性模量 193 kN/mm²、刚性模量 73.6 kN/mm²、泊松比 0.31、密度 8.08 g/cm³、熔点 1425℃、线膨胀 14.69 µm/m·℃（20~100℃）。管系的柔性分析按 193 GPa 取，与 304 的 193 接近，膨胀略高，热胀量按 14.69 算，不要沿用碳钢的 12。

板带管棒的标准分工

棒材按 ASTM B473、板带按 B463、管材按 B729，牌号标识 UNS N08020、W.Nr. 2.4660，国内对应 NS1403。焊管的焊缝要单独做晶间腐蚀试验（按 ASTM A262 的 B 法或 G28），母材合格不代表焊缝合格；硫酸工况的焊缝是腐蚀起点，试验必须覆盖熔合线。试样在腐蚀前后各称一次重量，按失重折算速率，单看外观会漏掉均匀减薄。

硫酸浓度与温度的选材边界

Alloy 20 在 20%~50% 硫酸、常温到 60℃ 的区间表现稳定，浓度超过 70% 或温度超过 80℃ 时腐蚀速率上升明显，要改用高硅不锈钢或镍钼合金。选材表按浓度与温度两维查，只看浓度不看温度，是硫酸设备选材最常见的错。介质里的氯离子与氟离子也要一并看清，混酸环境的腐蚀速率往往比纯硫酸高出一截。

Alloy 20 的牌号体系按 ASTM B473、B463、B729 分形态执行，国内对应号 NS1403，欧标写作 W.Nr. 2.4660。上海熔恒特种合金有限公司可提供板、带、管、棒与锻件，按图纸定尺与坡口加工，炉批与材质证明随货；硫酸设备的接管与法兰需要整体成形的，熔恒可配合做毛坯并附第三方晶间腐蚀复检报告。