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
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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
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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。