镍铜材料---蒙乃尔(镍铜合金)

 新闻资讯     |      2021-12-13 15:18

蒙乃尔又称蒙耐尔、蒙奈尔， Monel ；蒙乃尔包括 Monel 400（ MCu-28-1.5-1.8 或者Ni68Cu28Fe )、Monel K500 （ Ni68Cu28AlTi ）、 Monel 405 (Ni68CuS ）和 Monel 505 （ NCu- 30-4-2 -1 或者 Ni66Cu28Si4 )、 Monel7号焊丝、Monel R405( 易切削蒙乃尔产品 ) 、Monel 0.2mm-0.9mm 薄带板、Monel丝材Φ1.3mm 以上、纯镍板。

         Monel400是在一种用量大、用途广、性能佳、高耐蚀的镍铜合金。MonelK500具有优良的耐蚀性，同时具有比蒙乃尔400更高的强度和硬度。这是由于合金中加入 Al 、Ti等元素，经一定的热处理后，在基体上存在弥散的金属间化合物。组织结构为s镍铜合金。其中硅含量高达 4 ％以上，硅的加入提高了合金的强度、硬度及再结晶温度，改善了合金的铸造性能。通过合适的处理能够使硅以化合物 Ni3Si第二相形式从基体中析出，在晶界和晶粒内呈弥散分布, 大大提高镍铜合金的强度和硬度。
1、蒙乃尔400合金：
        蒙乃尔400合金(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一种在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢、各种酸性介质如硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸、有机酸，碱性介质、盐和熔融盐中具有良好耐腐蚀性能的镍基合金材料。
蒙乃尔400合金同时具有良好的机械性能，从低温到高温广泛的使用温度，具有良好的焊接性能和中、高强度。
蒙乃尔400主要应用于化学和石油化工以及海洋开发等领域。可用来制造各种换热设备、锅炉给水加热器、石油和化工管线、容器、塔、槽、阀门、泵、反应釜、轴等。
执行标准：ASTM B 164 (棒、线), ASTM B 564 (锻件)，ASTM B 127（板、带）, ASTM B 165 (无缝管).
(1)、化学成份：

元素

含量, %

镍

63.0min

铜

28min~34max

铁

2.5max

锰

2.0max

碳

0.3max

硅

0.5max

硫

0.024max

(2)、物理性能：


密度

0.318 lb / in3

8.80g/cm3

弹性模量

26 000 ksi

加热能量

0.427 J/g-°C

热导

21.8 W/m-K

熔点

1300 - 1350 °C

磁性

200H(At 70 F)

热膨胀系数, in./in./ F x 106

70-200F

7.7

70 - 400 F

8.6

70 - 800 F

8.9

70 - 1000 F

9.1

(3)、机械性能：


形状

抗拉强度

屈服强度
(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

带

70-140

482-965

25-130

172-896

50-2

 

68min

无缝管

70-130

482-896

25-110

172-758

50-3

 

100max

冷拉线

70-180

482-1241

30-170

207-1172

45-2

 

 

(4)、加工
       该合金可用加工传统铁基材料的加工方法进行机械加工。高速机加时使用水冷却剂。该材料在加工中收缩，应注意加工收缩余量保证尺寸精度。 蒙乃尔400 焊接
蒙乃尔400焊接性能良好，可以采用TIG和MIG法，可以用蒙乃尔本体或EniCu-7焊丝、焊条；或者手工电弧焊和埋弧焊；可与碳钢和低合金钢焊接。
2、蒙乃尔K500合金：
       蒙乃尔K500合金具有优良的耐蚀性，同时具有比蒙乃尔400更高的强度和硬度。这是由于合金中加入Al、Ti等元素，经一定的热处理后，在基体上存在弥散的金属间化合物。组织结构为单相奥氏体组织和由弥散的Ni3（Al、Ti）沉淀相析出。
       蒙乃尔K500具有大约蒙乃尔400三倍屈服强度和两倍抗拉强度，通过冷加工或时效硬化可以获得更高的机械性能。蒙乃尔K500合金具有与蒙乃尔400合金相同的耐腐蚀性能。
       蒙乃尔K500合金主要用于泵轴和叶轮、输送器刮刀，油井钻环、弹性部件、阀垫等。其它也可以制造各种换热设备、锅炉给水加热器、石油和化工管线、容器、塔、槽、阀门、泵、反应釜、轴等。由于在流动海水中的低腐蚀率和此合金的高强度，因此，蒙乃尔K500适用于制造耐海水腐蚀的离心泵轴。适用静止和流速的海水中。
执行标准：ASTM B 865 , AMS 4676.
(1)、化学成分：

元素

含量, %

镍

63.0min

铜

27min~33max

铁

2.0max

锰

1.5max

碳

0.25max

硅

0.5max

铝

2.3min~3.15max

钛

0.35min~0.85max

硫

0.01max

(2)、物理性能：

密度

0.305lb / in3

8.44g/cm3

弹性模量

26 000 ksi

加热热量

0.419 J/g-°C

热导

17.2 W/m-°C

熔点

1300 - 1350 °C

磁性

1.01(At -13 0F)

电阻率

370 Microhm-cm (At 68F)

热膨胀系数, in./in./ F x 10-6

70-200F

7.6

70 - 400 F

8.1

70 - 800 F

8.5

70 - 1000 F

8.7

(3)、机械性能：

形状

抗拉强度

屈服强度
(0.2% Offset)

延伸率,
%

硬度

ksi

MPa

ksi

MPa

Brinell
(3000-kg)

Rockwell

棒

90-190

621-1310

40-120

276-827

45-13

 

75B-41C

板

90-170

621-1172

40-120

276-827

45-20

 

75B-33C

薄板、带

90-200

621-1379

40-160

172-1103

40-2

 

75B-42C

冷拉线

80-190

552-1310

35-170

241-1172

40-2

 

 

(4)、机加 ：
         退火态容易，时效态加工也可以。通常在退火态大尺度加工，留少量加工余量在时效热处理后加工到最终尺寸。时效态加工后略有收缩。
(5)、焊接：
          蒙乃尔K500可以用工业上通用的焊接方法进行焊接，但必须在退火态进行，且时效前必须先消除应力。时效过程以尽量快为宜。