

Incoloy 20 bar, bezeichnet als UNS N08020, Werkstoffnummer W.Nr. 2.4660, und allgemein bekannt als Alloy 20, ist eine austenitische Nickel-Eisen-Chrom-Legierung,...
Incoloy 20 bar, bezeichnet als UNS N08020, Werkstoffnummer W.Nr. 2.4660, und allgemein bekannt als Alloy 20, ist eine austenitische Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die mit Niob stabilisiert und mit Molybdän und Kupfer angereichert ist. Sie wurde speziell für eine hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure und andere aggressive chemische Umgebungen entwickelt, insbesondere solche, die Chloride und Schwefelsäure in verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen enthalten. Diese Stangenform ist ein wichtiger Werkstoff für die Bearbeitung von Pumpenwellen, Ventilschäften, Befestigungselementen und Mischerkomponenten in der chemischen, pharmazeutischen und lebensmittelverarbeitenden Industrie.

Incoloy 20, oft auch als “Carpenter 20” oder “Alloy 20 Cb-3” bezeichnet, ist eine vielseitige, korrosionsbeständige Legierung, die die Lücke zwischen Standard-Edelstählen und hochnickelhaltigen Legierungen schließt. Ihre Zusammensetzung ist darauf optimiert, chloridinduzierter Spannungsrisskorrosion, Lochfraß und allgemeiner Korrosion durch Schwefelsäure zu widerstehen. Der Zusatz von Niob (Columbium) sorgt für Stabilisierung gegen Sensibilisierung während des Schweißens. Das Stangenmaterial ist bekannt für seine Zuverlässigkeit im Umgang mit heißen Schwefelsäureströmen und komplexen chemischen Gemischen.
Die außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit von Incoloy 20-Stahl, insbesondere gegenüber Schwefelsäure, ist das Ergebnis seiner sorgfältig ausgewogenen Legierungselemente. Die von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. gelieferten Stangen erfüllen Spezifikationen, die ihre Leistungsfähigkeit in aggressiven nassen Prozessumgebungen gewährleisten.
| Element | Prozent (%) – Typischer Bereich | Hauptfunktion in der Legierung |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 32.0 - 38.0 | Basiselement für die Korrosionsbeständigkeit; bietet Widerstand gegen Spannungsrisskorrosion und reduzierende Umgebungen. |
| Chrom (Cr) | 19.0 - 21.0 | Bietet Widerstand gegen oxidierende Medien und allgemeinen Korrosionsschutz. |
| Eisen (Fe) | Gleichgewicht (≥ 35,0) | Bildet die Grundmatrix der Legierung. |
| Molybdän (Mo) | 2.0 - 3.0 | Erhöht die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in Chloridlösungen und verbessert die Beständigkeit gegen reduzierende Säuren. |
| Kupfer (Cu) | 3.0 - 4.0 | Kritischer Zusatz, der die Beständigkeit gegen Schwefelsäure, insbesondere bei mittleren Konzentrationen, deutlich verbessert. |
| Niob (Nb) + Tantal (Ta) | 8 x %C min, 1,00 max | Stabilisierendes Element (als Nb). Verhindert die Sensibilisierung (Chromkarbidausscheidung) beim Schweißen, indem es stattdessen stabile Niobkarbide bildet. |
| Mangan (Mn) | 2,00 max | Restelement, hilft bei der Desoxidation. |
| Silizium (Si) | 1,00 max | Restliches Element. |
| Kohlenstoff (C) | 0,07 max | Wird niedrig gehalten, um die Karbidbildung zu minimieren; der überschüssige Kohlenstoff wird durch Niob gebunden. |
| Phosphor (P) | 0,045 max | Kontrolle von Verunreinigungen. |
| Schwefel (S) | 0,035 max | Kontrolle von Verunreinigungen. |
Incoloy 20-Stäbe bieten eine gute Kombination aus Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit und eignen sich für dynamische Komponenten in korrosiven Anwendungen. Er wird im lösungsgeglühten Zustand geliefert.
| Mechanische Eigenschaften | Typischer Wert bei Raumtemperatur (geglüht) | ASTM B473 (UNS N08020) Mindestanforderung | Schlüsselmerkmal |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 552 – 655 MPa (80 – 95 ksi) | ≥ 552 MPa (80 ksi) | Ausreichende Festigkeit für Druck- und Konstruktionsteile. |
| Streckgrenze (0,2% Offset) | 241 – 345 MPa (35 – 50 ksi) | ≥ 241 MPa (35 ksi) | – |
| Dehnung in 2 Zoll (50mm) | ≥ 30% | ≥ 30% | Gute Duktilität für Umformung und Verarbeitung. |
| Härte (Rockwell B) | ≤ 100 HRB | – | – |
Die physikalischen Eigenschaften von Alloy 20 bar sind Standard für Nickel-Eisen-Chrom-Legierungen und werden bei der Konstruktion von Geräten verwendet.
| Physikalische Eigenschaft | Wert bei Raumtemperatur (20°C / 68°F) | Anmerkungen / Zustand |
|---|---|---|
| Dichte | 8,08 g/cm³ (0,292 lb/in³) | – |
| Schmelzbereich | 1370 – 1400 °C (2500 – 2550 °F) | – |
| Spezifische Wärme | 500 J/kg-°C (0,119 BTU/lb-°F) | Bei 100°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 12,9 W/m-K (89,4 BTU-in/hr-ft²-°F) | Bei 100°C |
| Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient | 14,8 μm/m-°C (8,2 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 0,99 μΩ-m (39,0 μΩ-in) | Bei 20°C |
| Elastizitätsmodul (Zug) | 186 GPa (27,0 x 10^6 psi) | Bei 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. liefert Incoloy 20-Stangen in einer umfassenden Palette von Formen für die chemische Prozessindustrie.
| Produkt Form | Standardgrößenbereich | Wichtige Standard-Spezifikationen | Allgemeine Lieferbedingungen |
|---|---|---|---|
| Rundstahl (warmgewalzt/geschmiedet) | Durchmesser von 10 mm (0,4″) bis 300 mm (12″) | ASTM B473 (UNS N08020), ASME SB-473, DIN 17742 (W.Nr. 2.4660) | Lösungsgeglüht (typischerweise 925-980°C Wasserabschreckung) |
| Sechskantstange | 10mm bis 80mm Querflach | ASTM B473, DIN 17742 | Lösung geglüht |
| Quadratische Bar | 10mm bis 80mm Breite | ASTM B473 | Lösung geglüht |
| Kaltgefertigter Stab (gezogen/geschliffen) | 5mm bis 150mm Durchmesser | ASTM B473 (kaltgezogen) | Lösungsgeglüht, kaltgezogen und spannungsarmgeglüht |
| Schmiedeknüppel | 150mm bis 400mm Durchmesser | ASTM B564 (Schmiedestücke), Kundenspezifikationen | Wie geschmiedet, lösungsgeglüht |
Bearbeitete Komponenten aus Incoloy 20 bar sind von grundlegender Bedeutung für die Handhabung von Schwefelsäure und anderen aggressiven Chemikalien: Chemische Verarbeitung: Pumpenwellen, Ventileinbauten, Rührwerke und Wärmetauscherrohre für die Schwefelsäureproduktion, Beizvorgänge, die Phosphatdüngerproduktion und die Kunstfaserherstellung. Pharmazeutische Industrie: Reaktorbehälter, Rohrleitungen und Filtersysteme, bei denen hohe Reinheit und Beständigkeit gegen aggressive Reinigungsmittel erforderlich sind. Lebensmittelverarbeitung: Geräte für den Umgang mit säurehaltigen Lebensmitteln und Reinigungslösungen. Öl und Gas: Komponenten für sauren Betrieb (milde H2S-Umgebungen) und den Umgang mit chloridhaltigem Produktionswasser. Herstellung von Kunststoffen: Anlagen für die Herstellung von Kunststoffen und Polymeren mit Chloridkatalysatoren.
Incoloy 20 ist insbesondere für seine hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure in einem breiten Konzentrations- und Temperaturbereich bekannt, eine Eigenschaft, die durch den Kupfergehalt noch verstärkt wird. Es widersteht auch Phosphorsäure, Salpetersäure und organischen Säuren. Die Legierung weist eine gute Beständigkeit gegen chloridinduzierten Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf, die jedoch nicht so hoch ist wie bei den 6%-Molybdän-Superaustenitwerkstoffen. Durch die Stabilisierung mit Niob ist die Legierung sehr widerstandsfähig gegen interkristalline Angriffe nach dem Schweißen oder bei hohen Temperaturen, so dass sie im geschweißten Zustand für viele Anwendungen eingesetzt werden kann.
Incoloy 20-Stäbe lassen sich gut bearbeiten, wobei die Bearbeitbarkeit ähnlich oder etwas besser ist als bei Edelstahl des Typs 316. Es ist kaltverfestigt, daher gelten die Standardverfahren für austenitische Legierungen: Verwenden Sie starre Aufspannungen, scharfe Hartmetallwerkzeuge, moderate Geschwindigkeiten und Vorschübe sowie reichlich Kühlmittel. Seine gute Bearbeitbarkeit macht ihn zu einer bevorzugten Wahl für die Herstellung komplexer Komponenten wie Pumpenwellen und Ventilkörper für korrosive Anwendungen.
Die Legierung 20 gilt aufgrund ihrer Niobstabilisierung als gut schweißbar. Es kann mit gängigen Verfahren wie dem Wolfram-Lichtbogenschweißen (WIG), dem Metall-Schutzgasschweißen (SMAW/Stick) und dem Metall-Gas-Lichtbogenschweißen (GMAW/MIG) geschweißt werden. Es werden passende Schweißzusatzwerkstoffe (z. B. ERNiCrMo-3) oder spezielle Alloy 20-Zusatzwerkstoffe verwendet. Das Niob verhindert wirksam die Sensibilisierung in der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht, so dass eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen für die Korrosionsbeständigkeit bei den meisten Anwendungen nicht erforderlich ist, was einen bedeutenden Vorteil für die Herstellung darstellt.
Der Preis von Incoloy 20-Stangen von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. wird durch seinen Nickelgehalt und seine etablierte Rolle als vielseitige, korrosionsbeständige Legierung im mittleren Bereich beeinflusst.
| Preisbildungsfaktor | Auswirkungen auf den Referenzpreis | Leitlinien für die Beschaffung |
|---|---|---|
| Nickel und Legierungsbestandteile | Der Nickelgehalt (~35%) ist der Hauptkostentreiber. Kupfer- und Molybdänzusätze tragen ebenfalls dazu bei. Der Preis ist im Allgemeinen niedriger als bei Hochnickellegierungen wie Hastelloy, aber höher als bei nichtrostenden Standardstählen. | Die Legierung 20 bietet ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis für Schwefelsäure und allgemeine chemische Anwendungen und ist oft das wirtschaftlichste Material für die jeweilige Anwendung. |
| Volumen und Verfügbarkeit | Als weithin spezifiziertes Arbeitspferd in der VPI wird es in großen Mengen hergestellt, was zu stabilen Preisen und guter Verfügbarkeit für Standardformen führt. | Der Kauf von warmgewalztem Standard-Rundstahl ab Lager bei Shanghai NC Metal Materials Co. bietet in der Regel die beste Kombination aus Preis und Lieferzeit. |
| Form und Zustand | Kaltgewalzte Stangen für die Präzisionsbearbeitung und große Schmiedestücke sind teurer. Lösungsgeglühter warmgewalzter Stabstahl ist der Standard und die wirtschaftlichste Form. | Für die meisten Anwendungen wird warmgewalzter, geglühter Rundstahl verwendet. Kaltgezogener Rundstahl kann für die automatische Bearbeitung von Verbindungselementen verwendet werden. |
| Zertifizierung und Prüfung | Üblich ist die Zertifizierung nach ASTM B473. Anforderungen für interkristalline Korrosionstests (z. B. ASTM A262 Practice E) oder spezielle Schwefelsäurekorrosionstests können einen kleinen Aufschlag bedeuten. | Für normgerechte Konstruktionen (ASME) ist die Standard-MTR ausreichend. Spezielle Prüfungen sollten nur dann vorgeschrieben werden, wenn sie in der Kundenspezifikation oder für nicht normgerechte Anwendungen erforderlich sind. |
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