
蒙乃爾合金(jin)(jin)是一種沉淀硬化的(de)鎳銅鋁合金(jin)(jin), 有優異的(de)耐腐蝕性能和更高強度和硬度,性能超越其他鎳銅合金(jin)(jin)。添加了鈦和鋁元素,K500拉伸強度提(ti)升為K400合金(jin)(jin)的(de)兩(liang)倍(bei),屈服強度是400合金(jin)(jin)的(de)三倍(bei)。這種高強度可以一直(zhi)保持至(zhi)649℃,而當溫度低至(zhi)-240℃時,該(gai)材料仍具延展性和韌性。
(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、化學成分和組織特點(dian)
Monel K500 合金(jin)與(yu) Monel 400 合金(jin)相(xiang)比,最大的(de)(de)(de)差(cha)別在于此合金(jin)有2.3%~3.15%的(de)(de)(de)鋁和(he)0.30%~1.0%的(de)(de)(de)鈦。隨各國技(ji)術要求的(de)(de)(de)不同,此牌號的(de)(de)(de)鋁、鈦含量常有微小的(de)(de)(de)差(cha)異。此合金(jin)的(de)(de)(de)組織(zhi)特點(dian)除有彌散的(de)(de)(de)Ni3(Ti、Al)沉淀相(xiang)析出(chu)外(wai),其他(ta)與(yu)Monel 400 合金(jin)相(xiang)同。
| Monel K500合金化學(xue)成分表 | ||||||||||
| 牌(pai)號 | 中(zhong)國牌號 | 鎳 | 銅 | 鐵 | 錳(meng) | 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(nai)腐(fu)蝕性能(neng)
一(yi)般(ban)(ban)固(gu)溶(rong)態的(de)(de)(de)Monel K500 合(he)金(jin)耐(nai)蝕性(xing)能(neng)與Monel 400 合(he)金(jin)基本相(xiang)同。因(yin)此(ci)Monel 400 合(he)金(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)數據完全可以適用于(yu) Monel K500 合(he)金(jin)。但(dan)是,Monel K500 合(he)金(jin)經過固(gu)溶(rong)+時效(xiao)處理(li)后,其(qi)(qi)耐(nai)蝕性(xing)一(yi)般(ban)(ban)要(yao)低(di)(di)于(yu)固(gu)溶(rong)態。同時,在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)些(xie)條件下還會出(chu)現應力(li)腐(fu)蝕斷裂。例如,在(zai)(zai)(zai)(zai)氫氟酸的(de)(de)(de)氣相(xiang)中(zhong)(zhong),受拉伸應力(li)的(de)(de)(de)Monel K500 合(he)金(jin)就會產生應力(li)腐(fu)蝕。由于(yu)Monel K500 合(he)金(jin)在(zai)(zai)(zai)(zai)流動海水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)低(di)(di)腐(fu)蝕速度(du)和(he)此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)高(gao)強(qiang)度(du),因(yin)此(ci),Monel K500 合(he)金(jin)特別適用于(yu)制造耐(nai)海水腐(fu)蝕的(de)(de)(de)離(li)心泵(beng)和(he)軸(zhou)。在(zai)(zai)(zai)(zai)靜止和(he)流速慢(man)的(de)(de)(de)海水中(zhong)(zhong),海洋生物和(he)污垢在(zai)(zai)(zai)(zai)Monel K500 合(he)金(jin)表面附著會引起(qi)點蝕,但(dan)其(qi)(qi)擴展較慢(man)。
三、力學性能

四、焊接性能
Monel K500 合(he)(he)金(jin)可(ke)用工(gong)(gong)業上通用的各(ge)種焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)。此合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法不同,焊(han)(han)(han)絲焊(han)(han)(han)條匹配也不同。如:TIG 和 MIG 法,可(ke)用Monel 64 焊(han)(han)(han)絲焊(han)(han)(han)接(jie);手工(gong)(gong)電弧(hu)焊(han)(han)(han),可(ke)用 Monel 134 焊(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)接(jie)。Monel K500 合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)接(jie)必須(xu)在退火狀(zhuang)態下進(jin)行(xing),且時效前必須(xu)先消除(chu)焊(han)(han)(han)接(jie)應力。
五、冷、熱加工及成型性能
Monel K500 合金(jin)的熱變(bian)(bian)形溫度為871~1149℃,當變(bian)(bian)形量(liang)大(da)時,則建(jian)議在(zai)1038~1149℃間(jian)進行(xing)。為了生(sheng)產細晶粒鍛(duan)件,其(qi)最終(zhong)加熱溫度以1093℃為宜(yi),而(er)且其(qi)變(bian)(bian)形量(liang)應≥30%。Monel K500 合金(jin)冷(leng)變(bian)(bian)形均(jun)在(zai)退火(固溶)態進行(xing)。常(chang)規冷(leng)加工方法均(jun)適用于此(ci)合金(jin)。雖然 Monel K500 合金(jin)具有較(jiao)大(da)變(bian)(bian)形抗力,但(dan)其(qi)塑(su)性好,因而(er)不會產生(sheng)任何困難。
六(liu)、熱處(chu)理工藝
為了獲得(de)塑、韌性好的(de)(de) Monel K500 合金,最好進(jin)行 793~871℃的(de)(de)退(tui)火處(chu)理。對于需進(jin)行時(shi)效處(chu)理的(de)(de)部件,建議(yi)熱(re)加(jia)(jia)工產(chan)品(pin)的(de)(de)退(tui)火在(zai)(zai)982℃進(jin)行,冷加(jia)(jia)工產(chan)品(pin)在(zai)(zai)1038℃進(jin)行。由于在(zai)(zai)982℃以(yi)上加(jia)(jia)熱(re)此(ci)合金,合金晶粒(li)會(hui)迅速長大,因此(ci),要求細晶粒(li)的(de)(de)設備、部件在(zai)(zai)此(ci)溫度下(xia)加(jia)(jia)熱(re)要盡量(liang)縮短保(bao)溫時(shi)間。對于 Monel K500 合金建議(yi)按下(xia)述規范進(jin)行,這樣即可獲得(de)最佳性能。
對于鍛(duan)后(hou)淬火(huo)(huo)或退火(huo)(huo)鍛(duan)件,退火(huo)(huo)或熱(re)軋棒以(yi)及大規格(ge)(≥38.1mm)冷拔棒,供軟化(hua)回火(huo)(huo)的絲和帶材(HB在 148~180),一般系在 593~605℃加熱(re)16小時(shi),爐(lu)冷到482℃。
對彈(dan)性部件用(yong)帶、絲(si)材或經大量(liang)冷(leng)加(jia)工的 Monel K500 合金(jin)(硬度在(zai)260~325HB),可在(zai)527~538℃加(jia)熱6小時以上,然后≤ 3.8~9.6℃/小時的冷(leng)卻(que)速度冷(leng)卻(que)到482℃。
七、產品應(ying)用
Monel K500 合(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)基本(ben)與Monel 400 合(he)金(jin)(jin)相(xiang)同,但強(qiang)度、硬度稍高。此合(he)金(jin)(jin)主(zhu)要用于泵軸(zhou)和葉輪、輸送器刮刀、油井(jing)鉆環、彈性(xing)部件、閥墊等。主(zhu)要冶金(jin)(jin)產(chan)品(pin)與Monel 400 合(he)金(jin)(jin)相(xiang)同。
