蒙乃(nai)爾合(he)金(jin)(jin)(jin)是(shi)一種沉(chen)淀硬(ying)化(hua)的(de)鎳(nie)銅鋁合(he)金(jin)(jin)(jin), 有優異的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能和(he)更高強(qiang)度和(he)硬(ying)度,性(xing)能超越其他鎳(nie)銅合(he)金(jin)(jin)(jin)。添加了鈦和(he)鋁元(yuan)素,K500拉(la)伸強(qiang)度提升為K400合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)兩倍,屈服強(qiang)度是(shi)400合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)三倍。這種高強(qiang)度可以一直保持至649℃,而當溫度低(di)至-240℃時,該材料(liao)仍具延展性(xing)和(he)韌性(xing)。
(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(zu)織特點
Monel K500 合(he)(he)金與(yu) Monel 400 合(he)(he)金相(xiang)比(bi),最大的(de)差別在于(yu)此(ci)合(he)(he)金有2.3%~3.15%的(de)鋁(lv)(lv)和0.30%~1.0%的(de)鈦。隨各國技術要求的(de)不同,此(ci)牌號的(de)鋁(lv)(lv)、鈦含量常有微小(xiao)的(de)差異。此(ci)合(he)(he)金的(de)組織特點除有彌散的(de)Ni3(Ti、Al)沉淀相(xiang)析出外,其他與(yu)Monel 400 合(he)(he)金相(xiang)同。
Monel K500合金(jin)化(hua)學成分表(biao) | ||||||||||
牌號(hao) | 中國(guo)牌(pai)號 | 鎳 | 銅(tong) | 鐵 | 錳 | 碳 | 鋁 | 硅 | 鈦 | 硫(liu) |
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(fu)蝕性能
一般(ban)固(gu)溶態(tai)的Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)耐蝕(shi)(shi)(shi)性能與Monel 400 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)基(ji)本相同。因此Monel 400 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)的耐蝕(shi)(shi)(shi)性數據完全(quan)可(ke)以(yi)適(shi)用于(yu)(yu) Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)。但是(shi),Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)經過固(gu)溶+時(shi)效(xiao)處理后,其耐蝕(shi)(shi)(shi)性一般(ban)要低于(yu)(yu)固(gu)溶態(tai)。同時(shi),在(zai)一些條件下還會(hui)(hui)出現應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)。例(li)如,在(zai)氫(qing)氟酸的氣相中,受(shou)拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)就(jiu)會(hui)(hui)產(chan)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)。由于(yu)(yu)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)在(zai)流動海水(shui)中的低腐蝕(shi)(shi)(shi)速度(du)和此合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)的高強度(du),因此,Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)特(te)別適(shi)用于(yu)(yu)制造耐海水(shui)腐蝕(shi)(shi)(shi)的離心泵和軸。在(zai)靜止和流速慢的海水(shui)中,海洋生物和污垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)表面附(fu)著會(hui)(hui)引起點蝕(shi)(shi)(shi),但其擴展較慢。
三、力學性能
四、焊接性能
Monel K500 合(he)金可(ke)(ke)用工(gong)業上通用的各種焊接(jie)方法進(jin)行焊接(jie)。此合(he)金焊接(jie)方法不(bu)同(tong),焊絲(si)焊條(tiao)匹配(pei)也不(bu)同(tong)。如:TIG 和 MIG 法,可(ke)(ke)用Monel 64 焊絲(si)焊接(jie);手工(gong)電弧焊,可(ke)(ke)用 Monel 134 焊條(tiao)焊接(jie)。Monel K500 合(he)金焊接(jie)必須在退火(huo)狀態下進(jin)行,且時效前必須先消除焊接(jie)應力。
五、冷、熱(re)加工(gong)及成型(xing)性能
Monel K500 合金(jin)的熱(re)變(bian)形(xing)(xing)溫(wen)度為871~1149℃,當變(bian)形(xing)(xing)量大時,則(ze)建議在1038~1149℃間進(jin)行(xing)。為了生產細(xi)晶粒鍛(duan)件,其(qi)最終(zhong)加熱(re)溫(wen)度以1093℃為宜,而且其(qi)變(bian)形(xing)(xing)量應≥30%。Monel K500 合金(jin)冷變(bian)形(xing)(xing)均在退(tui)火(固溶(rong))態進(jin)行(xing)。常規冷加工方法(fa)均適用于(yu)此(ci)合金(jin)。雖(sui)然 Monel K500 合金(jin)具有較大變(bian)形(xing)(xing)抗力,但其(qi)塑(su)性好,因而不會(hui)產生任何困(kun)難。
六、熱處理工藝
為了(le)獲得塑、韌性(xing)好的(de) Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin),最(zui)好進(jin)(jin)行(xing)(xing) 793~871℃的(de)退(tui)火處理。對于(yu)(yu)需進(jin)(jin)行(xing)(xing)時效處理的(de)部(bu)件,建議熱加(jia)工產品(pin)的(de)退(tui)火在982℃進(jin)(jin)行(xing)(xing),冷加(jia)工產品(pin)在1038℃進(jin)(jin)行(xing)(xing)。由于(yu)(yu)在982℃以上加(jia)熱此合(he)(he)金(jin)(jin),合(he)(he)金(jin)(jin)晶粒(li)會迅速(su)長大,因此,要求(qiu)細晶粒(li)的(de)設備、部(bu)件在此溫(wen)度下(xia)加(jia)熱要盡(jin)量(liang)縮短(duan)保溫(wen)時間。對于(yu)(yu) Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)建議按下(xia)述(shu)規(gui)范進(jin)(jin)行(xing)(xing),這樣即(ji)可(ke)獲得最(zui)佳性(xing)能。
對于鍛(duan)后(hou)淬火或退火鍛(duan)件,退火或熱軋棒(bang)以及大(da)規(gui)格(≥38.1mm)冷(leng)拔棒(bang),供軟化(hua)回火的絲和帶材(HB在 148~180),一般系在 593~605℃加熱16小(xiao)時,爐冷(leng)到482℃。
對(dui)彈性部件用帶(dai)、絲材(cai)或(huo)經大量冷(leng)加(jia)工的 Monel K500 合金(硬度在260~325HB),可在527~538℃加(jia)熱6小(xiao)時以上(shang),然后≤ 3.8~9.6℃/小(xiao)時的冷(leng)卻速度冷(leng)卻到482℃。
七、產品應用
Monel K500 合金(jin)的(de)耐蝕性基本(ben)與(yu)Monel 400 合金(jin)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong),但強度、硬(ying)度稍(shao)高。此合金(jin)主(zhu)要用于泵軸和葉輪、輸送器刮刀、油(you)井鉆環、彈性部件(jian)、閥墊等。主(zhu)要冶(ye)金(jin)產品與(yu)Monel 400 合金(jin)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)。