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蒙乃爾合金|Monel alloy

蒙乃爾合金是一種沉淀硬化的鎳銅鋁合金, 有優異的耐腐蝕性能和更高強度和硬度,性能超越其他鎳銅合金。添加了鈦和鋁元素,K500拉伸強度提升為K400合金的兩倍,屈服強度是400合金的三倍。這種高強度可以一直保持至649℃,而當溫度低至-240℃時,該材料仍具延展性和韌性。

產品分類 / 用途

Monel K500

  (Ni68Cu28Al) Monel K500 耐蝕合金除了具有 Monel 400 合金的良好耐蝕性能外,它還具有更高的強度和硬度。這主要是此合金中含鋁、鈦等元素,經過一定的熱處理后,在基體上存在彌散Ni3(Ti、Al)金屬間化合物沉淀的緣故。


一、化學成分和組織特點


 Monel K500 合金與 Monel 400 合金相比,最大的差別在于此合金有2.3%~3.15%的鋁和0.30%~1.0%的鈦。隨各國技術要求的不同,此牌號的鋁、鈦含量常有微小的差異。此合金的組織特點除有彌散的Ni3(Ti、Al)沉淀相析出外,其他與Monel 400 合金相同。


Monel K500合金化學成分表
牌號中國牌號
Monel K500Ni68Cu28Al≥63.027.0~34.00.5~2.5≤1.5≤0.252.0~4.0≤1.00.3~1.0≤0.01


二、耐腐蝕性能


一般固溶態的Monel K500 合金耐蝕性能與Monel 400 合金基本相同。因此Monel 400 合金的耐蝕性數據完全可以適用于 Monel K500 合金。但是,Monel K500 合金經過固溶+時效處理后,其耐蝕性一般要低于固溶態。同時,在一些條件下還會出現應力腐蝕斷裂。例如,在氫氟酸的氣相中,受拉伸應力的Monel K500 合金就會產生應力腐蝕。由于Monel K500 合金在流動海水中的低腐蝕速度和此合金的高強度,因此,Monel K500 合金特別適用于制造耐海水腐蝕的離心泵和軸。在靜止和流速慢的海水中,海洋生物和污垢在Monel K500 合金表面附著會引起點蝕,但其擴展較慢。


三、力學性能


力學性能 - 至德.jpg



四、焊接性能


 Monel K500 合金可用工業上通用的各種焊接方法進行焊接。此合金焊接方法不同,焊絲焊條匹配也不同。如:TIG 和 MIG 法,可用Monel 64 焊絲焊接;手工電弧焊,可用 Monel 134 焊條焊接。Monel K500 合金焊接必須在退火狀態下進行,且時效前必須先消除焊接應力。


五、冷、熱加工及成型性能


 Monel K500 合金的熱變形溫度為871~1149℃,當變形量大時,則建議在1038~1149℃間進行。為了生產細晶粒鍛件,其最終加熱溫度以1093℃為宜,而且其變形量應≥30%。Monel K500 合金冷變形均在退火(固溶)態進行。常規冷加工方法均適用于此合金。雖然 Monel K500 合金具有較大變形抗力,但其塑性好,因而不會產生任何困難。


六、熱處理工藝


 為了獲得塑、韌性好的 Monel K500 合金,最好進行 793~871℃的退火處理。對于需進行時效處理的部件,建議熱加工產品的退火在982℃進行,冷加工產品在1038℃進行。由于在982℃以上加熱此合金,合金晶粒會迅速長大,因此,要求細晶粒的設備、部件在此溫度下加熱要盡量縮短保溫時間。對于 Monel K500 合金建議按下述規范進行,這樣即可獲得最佳性能。


 對于鍛后淬火或退火鍛件,退火或熱軋棒以及大規格(≥38.1mm)冷拔棒,供軟化回火的絲和帶材(HB在 148~180),一般系在 593~605℃加熱16小時,爐冷到482℃。


 對彈性部件用帶、絲材或經大量冷加工的 Monel K500 合金(硬度在260~325HB),可在527~538℃加熱6小時以上,然后≤ 3.8~9.6℃/小時的冷卻速度冷卻到482℃。


七、產品應用


 Monel K500 合金的耐蝕性基本與Monel 400 合金相同,但強度、硬度稍高。此合金主要用于泵軸和葉輪、輸送器刮刀、油井鉆環、彈性部件、閥墊等。主要冶金產品與Monel 400 合金相同。




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