Hastelloy C276

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镍基合金 Hastelloy C276UNS N10276/NS334/2.4819)材料简介

 

简介

 Hastelloy C276(UNS N10276/NS334/2.4819)是为Ni-Cr-Mo合金,在氧化性、还原性环境下均具有极佳的耐腐蚀性。此合金通过减少C、Si含量,控制焊接时受热部的抑制热影响区碳化物析出,从而保证了焊接接头热影响区的晶间腐蚀抗力,提高了耐腐蚀性。高的钼含量使该材料具有很高的局部腐蚀(如点蚀)抗力。Hastelloy C276合金还具有优良的高温强度和中等的抗氯化能力,但该合金在高温下由于高温脆性相的析出将导致高温脆性。

Hastelloy C276材料被广泛用于化工、环保、纸浆和造纸业、工业和城市废物处理以及“酸”性天然气的回收利用等方面。在大气污染控制方面,主要应用在烟囱衬里、烟道、挡板门、脱硫喷淋洗涤塔、处理后烟气的再热器、风机以及风机壳等方面。在化工领域,用该合金制造的设备和部件包括热交换器、反应釜、蒸发器和输送管道等。该合金可以采用类似于奥氏体不锈钢和其他镍基合金的焊接制造方法进行焊接制造。值得注意的是,在设备制造期间,应避免材料中碳、硅等元素的增加而引起材料耐蚀性能的降低。

 HB3无缝管-3

Hastelloy C276相近牌号

NS334(中国),UNS N10276(美国),W.Nr.2.4819(德国)

    

技术文件

Hastelloy C276材料特性

·在氧化和还原状态下,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性

·出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能

Hastelloy C276主要应用

·高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)

·海水腐蚀环境

·化学工业,接触含氯化物有机物的元件和催化系统

·烟气脱硫

·阀门及泵的部件

·FGD系统中的洗涤塔、再加热器、湿汽风扇、反应釜等

·纸浆和造纸工业,如煮解和漂白容器

·在酸性气体环境中作业的设备和元件

·乙酸和酸性产品的反应器

·硫酸冷凝器

·亚甲二苯异氰酸盐(MDI)

·不纯磷酸的生产和加工

 

 

Hastelloy C276生产执行标准

标准

棒材

条材

锻件

板材

带材

丝材

线材

无缝管

焊接管

对焊管件

锻制

管件

法兰

标准件

美国材料与试验

协会

美国机械工程师

协会

ASTM/ASME

B574

B564

B575

B906

 

B622

B829

B619

B626

B751

B16.9

B366

B16.11

B16.5

B16.47

B16.48

 

B18.2.1

-

B18.2.4

美国航空航天材料技术规范

AMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2  Hastelloy C276化学成份

 

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

Fe

Co

W

V

最小

14.5

15.0

4.0

3.0

最大

0.010

0.08

1.0

0.04

0.03

16.5

17.0

7.0

2.5

4.5

0.35

 

3  Hastelloy C276物理性能

密度(g/cm3)

8.9

比热(J/kg・K)

436

电阻率(μΩ・cm)

130.0

热传导率(W/m・K)

10.8

热扩散率(m²/s)

2.8 x 10-6

平均热膨胀系数(10-6/℃)

20–100℃

12.2

20–200℃

12.5

20–300℃

12.9

20–400℃

13.2

20–500℃

13.6

纵向弹性模量(MPa)

21.1 x 104

刚性模量(MPa)

80.8 x 104

强磁性

熔点(℃)

1325-1369

 

4  Hastelloy C276机械性能

Hastelloy C276室温机械性能

Hastelloy C276 退火

0.2%屈服强度
(N/mm2)

抗拉强度
(N/mm2)

延伸率
(%)

硬度
(HRB)

≧ 283

≧ 690

≧ 40

≦ (100)

示例Hastelloy C276退火

产品形式

0.2%屈服强度
(N/mm2)

抗拉强度
(N/mm2)

延伸率
(%)

硬度
(HRB)

管材

313

727

70

92

板材

347

741

67

89

棒材

363

758

62

88

冷轧薄板

376

796

60

86

 

Hastelloy C276耐腐蚀性

Hastelloy C276合金在很多苛刻的腐蚀环境下对均匀腐蚀,应力腐蚀开裂,点蚀和缝隙腐蚀具有很好的腐蚀抗力。在焊接过程中能够阻止碳化物的析出从而保持热影响区和焊缝区域的抗腐蚀性。

在硫酸和盐酸环境中Hastelloy C276具有优异的抗腐蚀性。在化工过程中,它能够抵抗许多化工过程中遇到的非常苛刻的环境,如还原性酸、氧化性酸、强氧化性的、中性的、和酸性氯化物、溶剂、甲酸、乙酸、乙酸酐、湿氯气、次氯酸盐和氯化物溶液。它对磷酸有特别好的抗腐蚀性。在沸点以下的所有温度、浓度小于65%(重量),试验表明腐蚀率小于5mpy(0.13mm/y)。

Hastelloy C276合金对海水腐蚀特别是在缝隙腐蚀的条件下表现出了优越的抗腐蚀性,而在这种情况下其它常用的材料如316不锈钢、合金Monel400和合金Inconel625要受到腐蚀。

但是Hastelloy C276合金所含的Cr量不够高,不能用于强氧化性环境中, 如热浓硝酸中。该合金大量用于化工过程中,尤其是在有混酸存在的环境中.实际应用的例子之一是用于烟气脱硫系统中腐蚀严重的区域,如烟气出口管道。Hastelloy C276可用于湿氯环境中,是少数能用于此种苛刻腐蚀环境中的材料之一。Hastelloy C276被用于燃煤发电厂的烟气洗涤装置中,是用于该装置的最耐蚀的材料之一。

 

5  Hastelloy C276耐点腐蚀性能

合金

临界点腐蚀温度(CPT)

6%FeCl3 + 1%HCl 水溶液
(ASTM G48 方法C)

Green death溶液

Hastelloy C276

> 120℃

> 120℃

S31254

80℃

80℃

329J3L

50℃

45℃

316L

10℃

25℃

 

6  Hastelloy C276抗缝隙腐蚀性能

合金

临界点腐蚀温度(CCT)

6%FeCl3 + 1%HCl 水溶液
(ASTM G48 方法D)

Green death溶液

 

Hastelloy C276

100℃

110℃

 

S31254

40℃

45℃

 

329J3L

25℃

30℃

 

316L

< 0℃

< 0℃

 

试验条件:

1) ASTM G48 方法C:试验时间72小时 

2) ASTM G48 方法D:试验时间72小时,使用多齿夹子形成缝隙 

3) Green death 溶液浸泡:试验时间24小时,试验溶液 7%H2SO4 + 3%HCl + 1%FeCl3 + 1%CuCl2,缝隙腐蚀试验使用多齿夹子形成缝隙 

 

7  Hastelloy C276耐晶间界腐蚀性

试验条件:ASTM G28 方法A
试验时间24小时,沸腾50%H2SO4-Fe2(SO4)3水溶液

 

8  Hastelloy C276耐酸腐蚀性能

试液

温度
(℃)

浓度
(%)

腐蚀速度(g/m²・hr)

C276

S31254

329J3L

316L

H2SO4

80

5

0.02

0.02

0.00

1.10

10

0.03

0.02

0.14

2.92

20

0.04

1.16

3.33

20.1

40

0.06

1.78

250.5

291.3

60

0.08

1.86

263.1

72.0

80

0.03

2.82

90.4

11.1

沸腾

5

0.10

1.43

0.61

5.45

10

0.16

2.49

3.30

18.0

20

0.33

6.18

76.2

108.7

40

1.44

21.0

271.7

297.8

HCl

80

0.1

0.00

0.00

0.00

0.01

1.0

0.02

0.00

0.01

2.45

2.0

0.03

3.15

19.0

6.66

3.0

0.33

12.8

51.5

13.6

沸腾

0.1

0.00

0.00

0.00

0.01

1.0

0.23

0.13

4.82

6.32

2.0

0.91

27.8

56.7

33.6

3.0

1.64

54.2

145.2

69.1

试验条件:试验时间24小时

腐蚀速度单位由g/m²・h换算成mm/y
mm/y = g/m2・h × 8.76/d (d为密度)
[d] C276:8.90g/cm³, S31254:8.06g/cm³, 329J3L:7.80g/cm³, 316L:7.98g/cm³

* S31254:23Cr-25Ni-5.5Mo-0.2N (超级奥氏体不锈钢)

* 329J3L:22.5Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N (双相不锈钢)

 

9  Hastelloy C276抗应力腐蚀开裂性能

合金

MgCl2浓度(下段为沸点℃)

20% (108)

25% (110)

30% (115)

35% (126)

38% (134)

42% (142)

Hastelloy C276

S31254

329J3L

×

×

×

×

316L

×

×

×

×

×

试验条件:
用沸腾MgCl2水溶液浸泡,试验时间300小时、使用U型弯曲试样
○:未开裂
×:应力腐蚀开裂

 

10  Hastelloy C276与其他耐蚀合金在试验室腐蚀试验溶液中的试验数据,所有焊接试样采用GTAW自动焊方式焊接

 

试验溶液

(沸腾)

腐蚀率  (mm/y)

316L

AL-6XN

AL-625

AL-276

母材

焊后态

母材

焊后态

母材

母材

焊后态

20%醋酸

0.003

0.003

0.0036

0.0018

0.0076

0.013

0.006

45%甲酸

0.277

0.262

0.116

0.142

0.13

0.07

0.049

10%草酸

1.02

0.991

0.277

0.274

0.15

0.29

0.259

20%磷酸

0.177

0.155

0.007

0.006

0.01

0.01

0.006

10%硫代硫酸

1.62

1.58

0.751

0.381

0.12

0.07

0.061

10%硫酸

9.44

9.44

2.14

2.34

0.64

0.35

0.503

10%亚硫酸钠

1.06

1.06

0.609

0.344

0.10

0.07

0.055

 

Hastelloy C276焊接性

Hastelloy C276合金具有良好的可焊接性,在多数情况下可以以焊接形式使用,焊接后不必进行热处理。在需要提高抗腐蚀性时,INCOWELD焊丝和686CPT焊条可作为“过匹配”焊条来使用。

Hastelloy C276焊接建议

采用GTAW,GMAW,焊条焊接或电阻焊时,均应使焊缝金属及热影响区耐蚀性的降低最小。不能采用氧炔焊,因为氧炔焰可能造成增碳。不应使用含有C或Si的埋弧焊剂,因为它们也可造成C或Si的增加。小的热输入量和恰当的熔深可以避免焊接时的热裂。

1. 工作场地应单独分开或与碳钢的加工区域有足够远的距离,尽可能保持清洁,设有隔板并避免两区域间通风。

2. 工作服和辅助用品应佩戴干净的细纹皮手套,穿着干净的工作服。

3. 工具和机器设备应该有镍基合金和镍铬钢的专用工具,钢丝刷应采用不锈钢材料制成,机器设备如剪切机、冲床、轧机等应该盖上毡、纸板或塑料纸以防铁碳金属掉在机器表面而使加工材料粘上,导致腐蚀。

Hastelloy C276清理

待焊接的材料应为固溶处理态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,并用丙酮对焊接区域的基体金属和填充合金(如焊条)进行清洁,注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER和四氯化物TETRA。

Hastelloy C276边缘准备

最好采用机加工,如车、铣、刨,也可以进行等离子切割,若采用后者,切割边缘(焊接面)一定要研磨干净平整,允许不过热的精磨。

Hastelloy C276坡口制备

采用机加工方式制备坡口以获得合格的坡口,剪切将使坡口两侧产生加工硬化,焊接前应打磨坡口两侧,使坡口符合要求。

Hastelloy C276坡口角度

与碳钢相比,镍基合金和特种不锈钢的物理性能特点主要是低的热导率和高的膨胀系数,这些特性都要在焊接坡口准备时予以考虑,包括加宽底部间隙(1~3mm),同时由于熔融金属的粘滞性,在对接焊时应采用更大的Hastelloy C276坡口角度(60~70°)以抵消材料的收缩。

Hastelloy C276起弧

不能在工件表面起弧,应在焊接面起弧,以防起弧点导致腐蚀。

Hastelloy C276焊接工艺

适合采用任何传统焊接工艺焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。

Hastelloy C276填充金属

通常选用的填充金属

Nicrofer S 5923-FM59

W.-Nr. 2.4607

SG-NiCr23Mo16

AWS A5.14 ENiCrMo-13

药皮焊条

W.-Nr. 2.4609

EL-NiCr22Mo16

AWS A5.11 ENiCrMo-13

金属弧保护焊

钨极气保焊气保焊

Hastelloy C276焊条

Hastelloy C276焊丝

WELD686CPT焊条

WELD686焊丝

Hastelloy C276焊后热处理

合金在绝大部分腐蚀环境中以焊后态直接应用,对于最苛刻的腐蚀环境,为获得最佳耐蚀性能,设备应进行焊后固溶处理。

Hastelloy C276焊接参数及影响(热输入量)

焊接操作应在规定的低热量输入下进行,层间温度不超过120℃,并采用窄焊道技术,注意正确选择电焊丝和电焊条的直径(请咨询我们的焊接实验室)根据这些原理,可以控制焊接参数并得到以下所示的单位长度的热量输入。

热量的输入按下面的公式计算:

HI= (U×I×60)/(V×1000)(KJ/cm)

U=弧电压,伏特

I=焊接电流

V= 焊接速度,

cm/min

Hastelloy C276焊后处理(酸洗及刷除氧化物)

若没有特别要求或规定,酸洗通常是焊接中的最后一道工序,一般情况下酸洗由专业工厂完成。

若工件质量要求极高,焊完后,当材料仍处于高温时就应立即用不锈钢刷刷去氧化物,这样通常能得到理想的表面状态,也能彻底地清除氧化物。

 

Hastelloy C276热处理

Hastelloy C276固溶处理温度为1150~1170℃,热处理后必须急冷。合金从固溶热处理温度在2分钟内冷却到黑色,以获得最佳耐蚀性能。应力消除热处理是不可行的,当C276合金需进行应力消除热处理时,该处理应为固溶处理。C276合金进行热处理前应是清洁的,应清除掉一切油迹,油脂及可能生成碳的杂质。

在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属,否则会损害合金的性能,应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。

燃料中的含硫量越低越好,天然气中的硫含量应少于0.1%,重油中硫含量应少于0.5%。

加热炉的炉气以中性至微氧化性为宜,应避免炉气在氧化性和还原性之间波动,加热火焰不能直接烧向工件。

 

Hastelloy C276热加工

Hastelloy C276的热加工温度范围1200℃~950℃,冷却方式为水冷或快速空冷。

为保证最佳的防腐性能,热加工后应进行热处理,工件应直接加入已升温的热处理炉。

 

Hastelloy C276冷成型

Hastelloy C276的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此需要对加工设备进行挑选。工件应为固溶热处理态,并且在冷轧过程中应有中间退火。若冷轧变形量大于15%,则需要对工件进行二次固溶处理。

 

Hastelloy C276去氧化皮

Hastelloy C276的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢更强,推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

在用HNO3/HF 混合酸进行酸洗前必须喷砂或打磨将氧化膜打碎。

 

Hastelloy C276机加工

由于Hastelloy C276对加工硬化敏感,因此宜采用低切削速度和重进刀进行加工,才能车入已冷作硬化的表层下面。

 

Hastelloy C276除磷和清洗

为获得最佳耐蚀性能,Hastelloy C276合金需要一个清洁的表面。

热处理或焊接期间在Hastelloy C276合金表面生成的氧化膜因为缺铬需除去,以获得最佳耐蚀性能,酸洗可以除去这层与基体金属结合紧密的氧化膜。

Hastelloy C276合金的氧化膜难以去除时,可采用不锈钢丝刷或喷丸,然后浸泡在硝酸加氢氟酸溶液中,最后用清水冲洗干净。

 

Hastelloy C276用途

Hastelloy C276合金大量用在热交换器、离心分离机、干燥机、反应槽、制盐成套设备、排烟脱硫装置。

 

Hastelloy C276可供产品形式与标准规范

Hastelloy C276被指定为UNS N10276及Werkstoff Nr. 2.4819。它被列于NACE MR0175中用于油气应用条件。Hastelloy C276可提供的范围非常广,包括管线,管,冷轧板,带,热轧板,圆棒,板条,锻件,六方,线材,管件,法兰和标准件。常用的形式和尺寸均有库存;很多特殊产品可以通过转炉来得到。

Hastelloy C276合金被ASME锅炉与压力容器代码批准为结构材料。对温度到800°F的Section Ⅲ

结构,温度到1250°F 的Section Ⅷ, Division 1的结构和温度到800°F 的Section Ⅷ, Division 2的结构的许

用应力可在ASME Section II, Part D部分的表1B和2B中可查到。

Hastelloy C276杆、棒、线、锻件—ASTM B564 & ASME SB564 (锻件), ASTM B574 & ASME SB574 (杆、棒和线材), ISO9723 (杆和棒), ISO9724 (线材), ISO9725 (锻件), DIN 17752, DIN 17753, DIN 17754,VdTÜV 400/12.98

Hastelloy C276板、冷板、带—ASTM B575/B906 & ASME SB575/SB906, ISO 6208, DIN 17750, VdTÜV400/12.98

Hastelloy C276管—ASTM B622/B829 & ASME SB622/SB829 (无缝管), ASTM B626/B751 & ASME SB626/SB751 (焊管), ASTM B619/B775 & ASME SB619/SB775 (焊接标准管 ), ISO 6207 (无缝管), DIN 17751,VdTÜV 400/12.98

Hastelloy C276焊接产品—Hastelloy C276焊丝- AWS A5.14 / ERNiCrMo-4,Hastelloy C276焊条- AWSA5.11 / ENiCrMo-4

Hastelloy C276其他—ASTM B366 & ASME SB366 (管件), DIN 17744 (化学成分)

 

Hastelloy C276供货规格

板材及薄板(定尺长度供货规格请参考带材)

供货状态:热轧或冷轧,固溶处理态,经酸洗处理

厚度 mm

冷轧/热轧

宽度 mm

长度 mm

1.30-<1.50

冷轧

2000

6000

1.50-<6.00

冷轧

2400

8000

6.00-<10.00

冷轧

2400

8000

6.00-<10.00

热轧

2400

8000

10.00-<20.00

热轧

2400

5000**

>=25.00*

热轧

 

 

* 可以根据特殊要求提供其他规格

** 取决于板材重量

圆板和圆环

供货状态:热轧或锻材,固溶处理态,经酸洗或机加工

产品

重量 Kg

厚度 mm

外直径* mm

内直径* mm

圆板

≤4000

≤200

≤2000

 

圆环

≤3000

≤200

≤2500

视要求而定

* 可以根据特殊要求提供其他规格

线材或丝材

供货状态:光亮拉丝,光亮退火态。

规格:φ0.01~14mm,盘卷、桶装、绕轴或幅盘打卷包装。

棒材

供货状态:锻材、轧材、冷拔料,固溶处理态,经酸洗、机加工剥皮或打磨。

产品

锻材* mm

轧材* mm

冷拔* mm

圆棒材(直径)

≤300

15-75

12-65

棒材(正方截面,a)

40-300

15-100

12-65

棒材(矩形截面a×b)

(40-80)×(200-600)

(5-20)×(120-600)

(10-20)×(30-80)

棒材(六角形截面,s)

40-80

13-50

12-60

* 可以根据特殊要求提供其他规格

锻件

除了圆板、圆环、圆杆、棒材、方钢、大小头、套筒以外,还可按要求提供不规则形状的锻件。

产品

外直径* mm

厚度* mm

圆型材

≤1800

≤800

矩型材

≤1800

≤1000

* 可以根据特殊要求提供其他规格

带材

供货状态:冷轧,固溶处理态,经酸洗或光亮退火。

厚度 mm

宽度 mm

带材卷直径 mm

0.04-<0.10

4-200

300

400

 

 

>0.10-≤0.20

4-250

300

400

500

 

>0.20-≤0.25

4-250

 

400

500

600

>0.25-≤0.60

4-250

 

400

500

600

>0.60-≤1.0

4-250

 

400

500

600

>1.0-≤2.0

4-250

 

400

500

600

>2.0-≤3.0

4-250

 

400

500

600

* 定尺长度供货规格为500~3000mm(20~120in)

焊接填充材料

可提供所有标准规格的棒状、丝状、带状电极以及药芯焊条

无缝管

供货状态:冷拉,固溶处理态,经酸洗或光亮退火。

产品

外直径* mm

壁厚* mm

长度* mm

荒管

30-350

5-30

≤6000

无缝管

6-406

0.6-40

≤9000

* 可以根据特殊要求提供其他规格

焊管

供货状态:板材焊接,固溶处理态,经酸洗或光亮退火。

外直径* mm

壁厚* mm

长度* mm

≥20

≥2

≤9000

* 可以根据特殊要求提供其他规格

标准件

供货状态:紧固件成品交货,棒材锻制,冷墩温墩或热锻,固溶处理态,经酸洗或机加工。

产品

螺纹规格

公称长度

螺栓

M1.6-M64

视要求而定

螺钉

M1.6-M64

视要求而定

螺杆

M1.6-M64

视要求而定

螺母

M1.6-M64

视要求而定

螺柱

M1.6-M64

视要求而定

垫圈

M1.6-M64

视要求而定

M1.6-M64

视要求而定

M1.6-M64

视要求而定

* 可以根据特殊要求提供其他规格

法兰

供货状态:锻造成品法兰交货,固溶处理态,机加工。

化工行业

(HG)

整体法兰(IF)

螺纹法兰(TH)

板式平焊法兰(PL)

带颈对焊法兰(WN)

带颈平焊法兰(SO)

承插焊法兰(SW)

对焊环松套法(PJ/SE)

平焊环松套法(PJ/RJ)

衬里法兰盖(BL(S))

法兰盖(BL)

 

 

石化行业(SH)

螺纹法兰(PT)

对焊法兰(WN)

平焊法兰(SO)

承插焊法兰(SW)

松套法兰(LJ)

法兰盖

机械行业(JB)

整体法兰

对焊法兰

板式平焊法兰

对焊环板式松套法兰

平焊环板式松套法兰

翻边环板式松套法兰

法兰盖

 

 

 

 

 

国家标准(GB)

整体法兰

螺纹法兰

对焊法兰

带颈平焊法兰

带颈承插焊法兰

对焊环带颈松套法兰

板式平焊法兰

对焊环板式松套法兰

平焊环板式松套法兰

翻边环板式松套法兰

法兰盖

 

美国标准(ASME)

螺纹法兰

平焊法兰

承插焊法兰

松套法兰

带颈对焊法兰

法兰盖

* 可以根据特殊要求提供其他规格

管件

供货状态:类型1工厂制造的锻轧制对焊管配件,类型2承插焊和螺纹锻造管件及其他,固溶处理态,经酸洗或机加工。

产品

外直径* mm

壁厚* mm

弯头30o-1800

1/8”-48”

2-60

异径弯头

1/8”-48”

2-60

等径三通、四通

1/8”-48”

2-60

异径三通、四通

1/8”-48”

2-60

翻边

1/8”-48”

2-60

管盖

1/8”-48”

2-60

同心异径管

1/8”-48”

2-60

偏心异径管

1/8”-48”

2-60

管箍

1/8”-4”

 

半管接头

1/8”-4”

 

* 可以根据特殊要求提供其他规格

 

 

 

 

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安群金属是集镍基合金产品制造加工、销售及技术开发于一体的专业性高科技制造型厂商,是上海市重合同守信用企业。公司主要生产制造特种不锈钢、镍基耐蚀合金镍基高温合金系列特材, 广泛应用于耐高温、耐腐蚀的各类高端行业及苛刻工况

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上海安群金属科技有限公司

                                                     Shanghai Anchor Hi-tech Metals Co.,Ltd.

                                        ShanghaiJiading Industrial District Shanghai .China  

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2019年10月17日 12:40