蒙乃爾合(he)金(jin)是(shi)(shi)一種沉淀硬化(hua)的鎳(nie)銅鋁(lv)合(he)金(jin), 有優(you)異的耐腐蝕性能和(he)更高強(qiang)(qiang)度和(he)硬度,性能超越其他鎳(nie)銅合(he)金(jin)。添(tian)加(jia)了鈦和(he)鋁(lv)元(yuan)素,K500拉伸強(qiang)(qiang)度提升為(wei)K400合(he)金(jin)的兩倍,屈(qu)服強(qiang)(qiang)度是(shi)(shi)400合(he)金(jin)的三倍。這(zhe)種高強(qiang)(qiang)度可以一直保持至649℃,而當(dang)溫度低(di)至-240℃時,該(gai)材料(liao)仍具延展性和(he)韌性。
(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(fen)和組織特點(dian)
Monel K500 合金與(yu) Monel 400 合金相(xiang)比,最大(da)的(de)差別在(zai)于(yu)此合金有(you)(you)(you)2.3%~3.15%的(de)鋁和0.30%~1.0%的(de)鈦(tai)。隨各(ge)國技(ji)術(shu)要求的(de)不同,此牌號的(de)鋁、鈦(tai)含(han)量常(chang)有(you)(you)(you)微小的(de)差異。此合金的(de)組織特點除(chu)有(you)(you)(you)彌散的(de)Ni3(Ti、Al)沉(chen)淀相(xiang)析出外,其他與(yu)Monel 400 合金相(xiang)同。
Monel K500合(he)金化學成分表 | ||||||||||
牌(pai)號 | 中國牌號 | 鎳 | 銅 | 鐵 | 錳 | 碳 | 鋁 | 硅 | 鈦 | 硫 |
Monel K500 | Ni68Cu28Al | ≥63.0 | 27.0~34.0 | 0.5~2.5 | ≤1.5 | ≤0.25 | 2.0~4.0 | ≤1.0 | 0.3~1.0 | ≤0.01 |
二、耐腐蝕性能
一(yi)般(ban)固溶(rong)(rong)態的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性能與Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)基(ji)本相同。因此(ci)Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性數據(ju)完(wan)全可以(yi)適用于(yu)(yu) Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)。但是,Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)經過固溶(rong)(rong)+時效處理(li)后,其(qi)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性一(yi)般(ban)要低于(yu)(yu)固溶(rong)(rong)態。同時,在(zai)一(yi)些條件下還會(hui)出現應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷裂。例(li)如,在(zai)氫氟酸的(de)(de)氣(qi)相中,受拉伸應(ying)力的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)就會(hui)產生應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。由于(yu)(yu)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)流動(dong)海(hai)(hai)水中的(de)(de)低腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度和此(ci)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)高強度,因此(ci),Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)特別適用于(yu)(yu)制造(zao)耐(nai)海(hai)(hai)水腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)離(li)心(xin)泵和軸(zhou)。在(zai)靜止和流速慢的(de)(de)海(hai)(hai)水中,海(hai)(hai)洋生物和污(wu)垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)表面(mian)附著會(hui)引起點蝕(shi)(shi)(shi),但其(qi)擴展較慢。
三、力學性能
四、焊接性能
Monel K500 合(he)(he)金可用(yong)工(gong)業(ye)上(shang)通用(yong)的各種(zhong)焊接方(fang)法進行焊接。此(ci)合(he)(he)金焊接方(fang)法不同,焊絲(si)焊條(tiao)匹配也不同。如:TIG 和 MIG 法,可用(yong)Monel 64 焊絲(si)焊接;手工(gong)電弧(hu)焊,可用(yong) Monel 134 焊條(tiao)焊接。Monel K500 合(he)(he)金焊接必須(xu)在退火狀態下進行,且時效前必須(xu)先消除焊接應力。
五、冷、熱加工及成(cheng)型性能
Monel K500 合(he)(he)金的(de)熱變形(xing)(xing)溫度為871~1149℃,當變形(xing)(xing)量(liang)大時,則建議在1038~1149℃間進(jin)行(xing)。為了生產細晶粒鍛件,其最終加(jia)熱溫度以1093℃為宜,而且其變形(xing)(xing)量(liang)應≥30%。Monel K500 合(he)(he)金冷變形(xing)(xing)均在退(tui)火(固溶(rong))態進(jin)行(xing)。常規(gui)冷加(jia)工方法均適(shi)用于此合(he)(he)金。雖(sui)然 Monel K500 合(he)(he)金具有(you)較大變形(xing)(xing)抗(kang)力,但(dan)其塑性(xing)好,因而不(bu)會產生任(ren)何困(kun)難。
六、熱處理(li)工藝(yi)
為了(le)獲(huo)得塑、韌性好(hao)的 Monel K500 合(he)金,最(zui)好(hao)進(jin)行(xing)(xing)(xing) 793~871℃的退火處(chu)理。對于需進(jin)行(xing)(xing)(xing)時效處(chu)理的部件(jian),建議熱(re)加工產品(pin)的退火在(zai)982℃進(jin)行(xing)(xing)(xing),冷(leng)加工產品(pin)在(zai)1038℃進(jin)行(xing)(xing)(xing)。由于在(zai)982℃以上加熱(re)此(ci)合(he)金,合(he)金晶粒會(hui)迅速(su)長大,因此(ci),要求細晶粒的設備(bei)、部件(jian)在(zai)此(ci)溫度下加熱(re)要盡量縮短(duan)保溫時間。對于 Monel K500 合(he)金建議按下述(shu)規范進(jin)行(xing)(xing)(xing),這樣即可獲(huo)得最(zui)佳性能。
對(dui)于(yu)鍛后淬火或(huo)退(tui)火鍛件,退(tui)火或(huo)熱軋棒(bang)以及大規(gui)格(≥38.1mm)冷(leng)拔棒(bang),供軟化回(hui)火的(de)絲和(he)帶材(HB在 148~180),一般系在 593~605℃加熱16小時,爐(lu)冷(leng)到482℃。
對彈性部件用(yong)帶、絲(si)材(cai)或經大量冷加工的 Monel K500 合金(硬度在(zai)260~325HB),可在(zai)527~538℃加熱6小時(shi)以上(shang),然后≤ 3.8~9.6℃/小時(shi)的冷卻(que)速度冷卻(que)到482℃。
七、產(chan)品應用(yong)
Monel K500 合金(jin)(jin)的耐蝕(shi)性(xing)基本與Monel 400 合金(jin)(jin)相(xiang)同(tong),但強度(du)、硬(ying)度(du)稍高(gao)。此合金(jin)(jin)主(zhu)要用(yong)于泵軸(zhou)和葉輪、輸送器刮刀(dao)、油井鉆環、彈性(xing)部(bu)件、閥墊(dian)等。主(zhu)要冶金(jin)(jin)產品與Monel 400 合金(jin)(jin)相(xiang)同(tong)。