蒙乃爾(er)合(he)(he)金(jin)(jin)是一(yi)種沉淀硬(ying)化(hua)的(de)(de)鎳(nie)銅鋁合(he)(he)金(jin)(jin), 有優異的(de)(de)耐腐蝕性能和更高強(qiang)度和硬(ying)度,性能超越其他鎳(nie)銅合(he)(he)金(jin)(jin)。添(tian)加了鈦(tai)和鋁元素,K500拉伸(shen)強(qiang)度提升(sheng)為K400合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)兩(liang)倍(bei),屈(qu)服(fu)強(qiang)度是400合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)三倍(bei)。這種高強(qiang)度可(ke)以一(yi)直(zhi)保持至(zhi)649℃,而(er)當(dang)溫(wen)度低至(zhi)-240℃時(shi),該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(yi)、化(hua)學成分和組織特(te)點
Monel K500 合金(jin)與 Monel 400 合金(jin)相(xiang)比,最大的(de)(de)差(cha)別在于此合金(jin)有(you)2.3%~3.15%的(de)(de)鋁和0.30%~1.0%的(de)(de)鈦。隨各國技術要(yao)求的(de)(de)不同,此牌號的(de)(de)鋁、鈦含量常有(you)微小的(de)(de)差(cha)異(yi)。此合金(jin)的(de)(de)組織特點(dian)除有(you)彌(mi)散的(de)(de)Ni3(Ti、Al)沉淀相(xiang)析出外(wai),其他與Monel 400 合金(jin)相(xiang)同。
Monel K500合金化學(xue)成分(fen)表 | ||||||||||
牌號(hao) | 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(xing)能
一(yi)(yi)般(ban)(ban)固溶態(tai)的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐蝕(shi)性(xing)能(neng)與(yu)Monel 400 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)基本相同。因(yin)此Monel 400 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)數據完全可(ke)以(yi)適用(yong)于 Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。但是,Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)經過(guo)固溶+時效處(chu)理后,其耐蝕(shi)性(xing)一(yi)(yi)般(ban)(ban)要低于固溶態(tai)。同時,在(zai)一(yi)(yi)些條件下還會(hui)出(chu)現應(ying)力腐蝕(shi)斷裂。例如(ru),在(zai)氫氟酸(suan)的(de)(de)氣相中,受拉(la)伸應(ying)力的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)就會(hui)產生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)。由于Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)流(liu)動海(hai)(hai)水中的(de)(de)低腐蝕(shi)速度和(he)此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)強度,因(yin)此,Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)特別(bie)適用(yong)于制造耐海(hai)(hai)水腐蝕(shi)的(de)(de)離心泵(beng)和(he)軸。在(zai)靜止和(he)流(liu)速慢的(de)(de)海(hai)(hai)水中,海(hai)(hai)洋生(sheng)物和(he)污垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)表面(mian)附著會(hui)引(yin)起點(dian)蝕(shi),但其擴展較慢。
三、力學性能
四、焊接性能
Monel K500 合金(jin)(jin)可用工業上通(tong)用的各種焊(han)(han)接(jie)方法進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。此合金(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)方法不同,焊(han)(han)絲焊(han)(han)條(tiao)匹配(pei)也(ye)不同。如:TIG 和 MIG 法,可用Monel 64 焊(han)(han)絲焊(han)(han)接(jie);手工電(dian)弧焊(han)(han),可用 Monel 134 焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)接(jie)。Monel K500 合金(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)必(bi)須在退火狀態下進(jin)行,且時效前(qian)必(bi)須先消除焊(han)(han)接(jie)應力。
五(wu)、冷、熱加工及成型(xing)性能
Monel K500 合(he)金的熱(re)變(bian)形(xing)溫(wen)度為(wei)871~1149℃,當變(bian)形(xing)量大時(shi),則(ze)建(jian)議在1038~1149℃間進行。為(wei)了生(sheng)產(chan)(chan)細晶(jing)粒鍛件,其最終加(jia)熱(re)溫(wen)度以(yi)1093℃為(wei)宜(yi),而且其變(bian)形(xing)量應(ying)≥30%。Monel K500 合(he)金冷變(bian)形(xing)均在退火(固(gu)溶)態(tai)進行。常規冷加(jia)工方法均適(shi)用于此合(he)金。雖然 Monel K500 合(he)金具有較大變(bian)形(xing)抗(kang)力,但(dan)其塑性(xing)好,因(yin)而不會產(chan)(chan)生(sheng)任何困難(nan)。
六、熱處理工藝
為了獲得(de)塑(su)、韌性(xing)(xing)好的(de) Monel K500 合金(jin),最好進(jin)(jin)行(xing) 793~871℃的(de)退(tui)火處理(li)。對于(yu)(yu)需(xu)進(jin)(jin)行(xing)時(shi)效處理(li)的(de)部(bu)件(jian),建議熱加(jia)工(gong)產(chan)(chan)品的(de)退(tui)火在(zai)982℃進(jin)(jin)行(xing),冷加(jia)工(gong)產(chan)(chan)品在(zai)1038℃進(jin)(jin)行(xing)。由于(yu)(yu)在(zai)982℃以上加(jia)熱此(ci)合金(jin),合金(jin)晶(jing)粒(li)會迅(xun)速長大,因(yin)此(ci),要(yao)求(qiu)細晶(jing)粒(li)的(de)設備、部(bu)件(jian)在(zai)此(ci)溫度下加(jia)熱要(yao)盡量縮(suo)短保溫時(shi)間。對于(yu)(yu) Monel K500 合金(jin)建議按(an)下述規范進(jin)(jin)行(xing),這樣(yang)即可獲得(de)最佳性(xing)(xing)能(neng)。
對于鍛(duan)后淬火(huo)(huo)或退火(huo)(huo)鍛(duan)件(jian),退火(huo)(huo)或熱軋棒以及(ji)大(da)規格(≥38.1mm)冷拔棒,供軟化回火(huo)(huo)的(de)絲和(he)帶材(HB在 148~180),一(yi)般系在 593~605℃加熱16小時,爐冷到(dao)482℃。
對彈(dan)性部件用(yong)帶(dai)、絲材或經大量冷加工的 Monel K500 合金(硬度(du)在(zai)260~325HB),可在(zai)527~538℃加熱6小時以上,然后≤ 3.8~9.6℃/小時的冷卻速度(du)冷卻到482℃。
七、產品應用
Monel K500 合金(jin)的(de)耐蝕性(xing)基本(ben)與Monel 400 合金(jin)相同(tong),但強度、硬度稍高。此(ci)合金(jin)主(zhu)要用于泵軸和葉輪(lun)、輸送器(qi)刮刀、油井鉆(zhan)環、彈性(xing)部件、閥墊等。主(zhu)要冶金(jin)產品與Monel 400 合金(jin)相同(tong)。