Monel400 K500蒙乃爾合金板是鎳銅合金牌號(hào)

蒙乃爾(Mone1)合金,、鑄鎳合金、哈氏合金等都是制造特殊用途閥門的材料,。 蒙乃爾合金又稱鎳合金,，是一種以金屬鎳為基體添加銅、鐵,、錳等其它元素而成的合金,。蒙乃爾合金耐腐蝕性好，呈銀白色,，適合作邊絲材料,。

?Monel 合金是鎳基耐蝕合金中的Ni—Cu系合金，最早是由美國國際鎳公司(International鎳公司)開發(fā)的其典型成分為70％Ni和30％Cu，它是鎳基耐蝕合金中應(yīng)用廣泛的合金,。Monel合金既具有較高的強(qiáng)度和韌性，又具有優(yōu)良的抗還原酸及強(qiáng)堿介質(zhì)和海水等腐蝕的性能,。因此通常用于制造輸送氫氟酸(HF),、鹽水、中性介質(zhì),、堿鹽及還原性酸介質(zhì)C23的設(shè)備,。Monel合金也適用于干燥氯氣、氯化氫氣,、高溫氯氣(425℃ ) 及高溫氯化氫(450℃)等介質(zhì),，但不抗含硫介質(zhì)和氧化性介質(zhì)(如硝酸，含氧量高的介質(zhì))的腐蝕,，因?yàn)殒嚺c硫和氧有劇烈反應(yīng),，易形成Ni3S2和NiOC引。NiOC引,。

美國的變形Monel合金有10種之多,。如M onel400、 M onelC,、 M onel403,、 M onel404、M onel R一405,、M onel406,、M onel4 1 1、M on—elK500,、Monel501和Monel502等,。因Monel在不同的美國標(biāo)準(zhǔn)體系中有各自的表示方法，為了便于使用和計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理,，sAE (美國汽車工程師學(xué)會(huì))和ASTM (美國材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì))聯(lián)合發(fā)展了ASTM—SAE統(tǒng)一數(shù)碼系統(tǒng)(Unified Numbtring System—UNS),。在美國的UNS中，鎳合金有5種牌號(hào)的變形Monel合金,，有固溶強(qiáng)化型的NO4404 (Monel404) 和NO4405 (MonelR一
405),，及沉淀硬化型的NO5500 (MonelK500)和NO5502 (Mone1502)等(表1) 引。其中用于制造耐蝕閥門常用的變形Monel合金是Monel400和MonelK500這2種牌號(hào),。

蒙乃爾合金有多種性能優(yōu)異的牌號(hào),，每種牌號(hào)都有其的應(yīng)用場景和特性。?
主要牌號(hào)及其特性
?Monel 400?：這是常用的蒙乃爾合金牌號(hào),，具有高強(qiáng)度,、優(yōu)異的耐腐蝕性和良好的延展性。Monel 400廣泛應(yīng)用于熱交換器,、閥門,、海洋工程,、化學(xué)和碳?xì)浠衔锛庸さ阮I(lǐng)域?12。
?Monel K500?：在Monel 400的基礎(chǔ)上添加了Al和Ti元素,，通過時(shí)效硬化處理,，具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度。Monel K500適用于需要高強(qiáng)度和高耐腐蝕性的應(yīng)用,，如泵軸,、葉輪、油井鉆環(huán)等?34,。
?Monel 404?：高銅含量的蒙乃爾合金,，常用于波導(dǎo)管材料，具有低滲透性,，適合釬焊和電子應(yīng)用?3,。
?Monel 401?：適用于電氣和電子應(yīng)用，具有良好的可焊性和釬焊特性?1,。
?Monel R405?：添加硫元素以提高可加工性,，常用于制造閥門部件和緊固件?3。
化學(xué)成分和物理性能
蒙乃爾合金主要由鎳和銅組成,，通常含有微量的鐵,、錳、碳和硅,。蒙乃爾400的比重為8.80,，熔化溫度范圍為1300-1350°C，泊松比為0.32,。其單相固溶體結(jié)構(gòu)使其在零下溫度下仍具有優(yōu)異的機(jī)械性能?1,。
蒙乃爾合金的用途
　　蒙乃爾400合金的組織為高強(qiáng)度的單相固溶體，它是一種用量大,、用途廣,、綜合性能佳的耐蝕合金。此合金在氫氟酸和氟氣介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性,，對熱濃堿液也有優(yōu)良的耐蝕性,。同時(shí)還耐中性溶液、水,、海水,、大氣、有機(jī)化合物等的腐蝕,。該合金的一個(gè)重要特征是一般不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,，切削性能良好。該合金主要用于閥桿，泵軸和葉輪,，輸送器刮刀,， 油井鉆環(huán)，彈性部件,，閥墊等,。
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耐蝕性能
　　該合金在氟氣、鹽酸,、硫酸、氫氟酸以及它們的派生物中有極優(yōu)秀的耐蝕性,。酸介質(zhì)：M400在濃度小于85%的硫酸中都是耐蝕的,。M400是可耐氫氟酸中為數(shù)極少的重要材料之一。水腐蝕：M400合金在多數(shù)水腐蝕情況下,，不僅耐蝕性佳,，而且孔蝕、應(yīng)力腐蝕等也很少發(fā)現(xiàn),，腐蝕速度小于0.025mm/a高溫腐蝕：M400在空氣中連續(xù)工作的最高溫度一般在600℃左右,，在高溫蒸汽中，腐蝕速度小于0.026mm/a,。氨： 由于蒙乃爾400合金鎳含量高,，故可耐585℃以下無水氨和氨化條件下的腐蝕?！?
　　一般固溶態(tài)的蒙乃爾K500耐蝕性與蒙乃爾400合金基本相同,，因此，有關(guān)蒙乃爾400的耐蝕性數(shù)據(jù)全可以適用于蒙乃爾K500合金,。由于該合金在流動(dòng)海水中的低腐蝕速度和該合金的高強(qiáng)度,，因此，該合金特別適用于制造耐海水腐蝕的離心泵軸,。
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產(chǎn)品應(yīng)用
　　核工業(yè)用于制造鈾提煉和同位素分離的設(shè)備,，動(dòng)力工廠中的無縫輸水管、蒸汽管,，海水交換器和蒸發(fā)器,，硫酸和鹽酸環(huán)境，原油蒸餾,，在海水使用設(shè)備的泵軸和螺旋槳,，核工業(yè)用于制造鈾提煉和同位素分離的設(shè)備，制造生產(chǎn)鹽酸設(shè)備使用的泵和閥
　　蒙乃爾K500（K500,、NCu30-2-1,、 UNS N05500）合金除具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、無磁性等優(yōu)異的機(jī)械性能外,，還具有蒙乃爾400同樣的耐蝕性,。能作為泵軸材料，適用于較惡劣的高硫,、高蠟油層的地質(zhì)開采條件下工作,。由于該合金沒有塑-脆轉(zhuǎn)變溫度，所以非常適用于各種低溫設(shè)備,。此合金主要用于泵軸和閥桿,、輸送器刮刀、油井鉆環(huán),、彈性部件,、閥墊等。適用于石油,、化工造船,、制藥、電子部門,。
　　蒙乃爾400合金(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一種在海水,、化學(xué)溶劑、氨硫氯,、氯化氫,、各種酸性介質(zhì)如硫酸、氫氟酸,、鹽酸,、磷酸、有機(jī)酸,，堿性介質(zhì),、鹽和熔融鹽中具有良好耐腐蝕性能的鎳基合金材料。
　　蒙乃爾400合金同時(shí)具有良好的機(jī)械性能,，從低溫到高溫廣泛的使用溫度,，具有良好的焊接性能和中、高強(qiáng)度,。
　　蒙乃爾400主要應(yīng)用于化學(xué)和石油化工以及海洋開發(fā)等領(lǐng)域,。可用來制造各種換熱設(shè)備,、鍋爐給水加熱器,、石油和化工管線、容器,、塔,、槽,、閥門、泵,、反應(yīng)釜,、軸等。
　　執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ASTM B 164 (棒,、線), ASTM B 564 (鍛件),，ASTM B 127（板、帶）, ASTM B 165 (無縫管).
　　蒙乃爾400 化學(xué)成份
　　元素 含量,
　　鎳 63.0min
　　銅 28min~34max
　　鐵 2.5max
　　錳 2.0max
　　碳 0.3max
　　硅 0.5max
　　硫 0.024max
　　蒙乃爾400 物理性能
　　密度 0.318 lb / in3
　　8.80g/cm3
　　彈性模量
　　26 000 ksi
　　加熱能量
　　0.427 J/g-°C
　　熱導(dǎo)
　　21.8 W/m-K
　　熔點(diǎn)
　　1300 - 1350 °C
　　磁性
　　200H(At 70 F)
　　熱膨脹系數(shù), in./in./ F x 106
　　70-200F
　　7.7
　　70 - 400 F
　　8.6
　　70 - 800 F
　　8.9
　　70 - 1000 F
　　9.1
　　蒙乃爾400 機(jī)械性能
　　形狀 抗拉強(qiáng)度
　　屈服強(qiáng)度
　　(0.2% Offset)
　　延伸率,
　　%
　　硬度
　　ksi
　　MPa
　　ksi
　　MPa
　　Brinell
　　(3000-kg)
　　Rockwell B
　　棒
　　70-110
　　480-760
　　25-85
　　170-585
　　50-5
　　110min
　　60min
　　板
　　70-95
　　482-655
　　28-75
　　193-517
　　50-30
　　110-215
　　60-96
　　薄板
　　70-120

482-827
　　30-110
　　207-758
　　45-2
　　65min
　　帶
　　70-140
　　482-965
　　25-130
　　172-896
　　50-2
　　68min
　　無縫管
　　70-130
　　482-896
　　25-110
　　172-758
　　50-3
　　100max
　　冷拉線
　　70-180
　　482-1241
　　30-170
　　207-1172
　　45-2
　　蒙乃爾 400 加工
　　該合金可用加工傳統(tǒng)鐵基材料的加工方法進(jìn)行機(jī)械加工,。高速機(jī)加時(shí)使用水冷卻劑,。該材料在加工中收縮，應(yīng)注意加工收縮余量保證尺寸精度,。 蒙乃爾400 焊接
　　蒙乃爾400焊接性能良好,，可以采用TIG和MIG法，可以用蒙乃爾本體或EniCu-7焊絲,、焊條；或者手工電弧焊和埋弧焊,；可與碳鋼和低合金鋼焊接,。
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化學(xué)成分
　　該合金的化學(xué)成分大體與蒙乃爾400相同，最大的差別是含有2.3-3.15%的Al和0.35-0.86%的Ti,，此合金的組點(diǎn)除有彌散的Ni3（Al,Ti）沉淀相析出外,，其他與蒙乃爾400相同。
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機(jī)械性能
　　該合金沒有塑-脆轉(zhuǎn)變溫度,，所以非常適用于制造各種低溫設(shè)備,，焊接可提高合金的強(qiáng)度，但降低合金的塑性,。因此,，為了保持高塑性，蒙乃爾K500合金焊后需進(jìn)行熱處理,。
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案例應(yīng)用
　　鎳-鉻合金（Inconel600,、ALLOY600、UNS N06600）
　　此合金兼有耐蝕,、耐熱,、抗氧化且易加工、焊接等性能特點(diǎn)
　　耐蝕性能
　　UNS N06600合金在大氣,、水和蒸汽介質(zhì)中耐蝕性佳,，在一些弱酸、稀的氧化和還原性酸中,，耐蝕性也很好,。在各種弱有機(jī)酸中,，腐蝕率也很低。例如：在室溫醋酸中,，腐蝕率在0.0025---0.1mm/a.此合金特別耐堿的腐蝕,，如在NaOH中，NaOH濃度可達(dá)80%,，當(dāng)NaOH中有硫化物時(shí),，其耐蝕性優(yōu)于純鎳，在150℃硫化鈉中試驗(yàn),，年腐蝕率為0.1mm,,它還耐各種中性,、苛性鹽的腐蝕，在一些強(qiáng)酸中,，UNS N06600合金的耐蝕性不良,，如在H3PO4、,、H2SO4中,，僅能用于室溫條件下；在鹽酸,、氫氟酸中僅能用于濃度非常稀的條件下,；室溫下的干氯氣和干氯化氫氣并不腐蝕UNS N06600，但在高溫下僅能用于≤550℃HF氣中,。
　　產(chǎn)品應(yīng)用
　　此合金具有強(qiáng)韌,、耐蝕的綜合性能，廣泛用于化學(xué)等工業(yè)中,。例如用于制造加熱器,、換熱器、蒸發(fā)器,、蒸餾釜,、蒸餾塔、脂肪酸處理用冷凝器,、處理松香亭酸用設(shè)備等,。由于合金在高溫下還具有高強(qiáng)度和良好的抗氧化性，因而還可用于熱處理工業(yè),，制造各種結(jié)構(gòu)件,。在核動(dòng)力工業(yè)中，該合金具有良好的耐高溫高壓水的腐蝕性能,，因此也是用于輕水堆核電廠的重要結(jié)構(gòu)材料,，產(chǎn)品有板、棒,、絲,、帶,、管材