
蒙乃爾合金(jin)是一種(zhong)沉淀硬化的鎳銅鋁合金(jin), 有優異的耐(nai)腐蝕性(xing)能和更(geng)高強(qiang)度(du)(du)和硬度(du)(du),性(xing)能超(chao)越(yue)其(qi)他(ta)鎳銅合金(jin)。添加了鈦(tai)和鋁元(yuan)素,K500拉伸強(qiang)度(du)(du)提(ti)升為K400合金(jin)的兩倍(bei),屈服強(qiang)度(du)(du)是400合金(jin)的三(san)倍(bei)。這種(zhong)高強(qiang)度(du)(du)可以一直保持至649℃,而當溫度(du)(du)低至-240℃時,該材料仍具延展性(xing)和韌性(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(hua)學成分和組織特點
Monel K500 合(he)金與(yu) Monel 400 合(he)金相比,最(zui)大的(de)(de)差(cha)別在于(yu)此(ci)合(he)金有2.3%~3.15%的(de)(de)鋁和0.30%~1.0%的(de)(de)鈦。隨(sui)各國技術要(yao)求的(de)(de)不同,此(ci)牌(pai)號的(de)(de)鋁、鈦含量常有微小的(de)(de)差(cha)異。此(ci)合(he)金的(de)(de)組織(zhi)特點除有彌散的(de)(de)Ni3(Ti、Al)沉淀(dian)相析(xi)出外(wai),其他(ta)與(yu)Monel 400 合(he)金相同。
| Monel K500合(he)金化學成分表 | ||||||||||
| 牌號 | 中國(guo)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、耐腐(fu)蝕性(xing)能
一(yi)般固(gu)溶態的(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)(nai)蝕性(xing)能與Monel 400 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)基本相同。因此(ci)(ci)Monel 400 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)耐(nai)(nai)蝕性(xing)數據完全可以適用(yong)于(yu)(yu) Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)。但是(shi),Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)經(jing)過固(gu)溶+時效處理(li)后(hou),其耐(nai)(nai)蝕性(xing)一(yi)般要低于(yu)(yu)固(gu)溶態。同時,在一(yi)些條件下(xia)還會(hui)出現應力腐(fu)(fu)蝕斷裂。例如,在氫氟酸的(de)氣(qi)相中,受(shou)拉伸應力的(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)就會(hui)產生應力腐(fu)(fu)蝕。由于(yu)(yu)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)在流(liu)動海(hai)水中的(de)低腐(fu)(fu)蝕速(su)度和(he)此(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)高強度,因此(ci)(ci),Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)特別適用(yong)于(yu)(yu)制造耐(nai)(nai)海(hai)水腐(fu)(fu)蝕的(de)離心泵和(he)軸。在靜止和(he)流(liu)速(su)慢的(de)海(hai)水中,海(hai)洋生物和(he)污垢在Monel K500 合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)表面附著(zhu)會(hui)引起(qi)點蝕,但其擴展較慢。
三、力學性能

四、焊接性能
Monel K500 合金可用工業上(shang)通用的各(ge)種焊(han)(han)接(jie)方法進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。此合金焊(han)(han)接(jie)方法不同(tong),焊(han)(han)絲(si)焊(han)(han)條(tiao)匹配(pei)也不同(tong)。如:TIG 和 MIG 法,可用Monel 64 焊(han)(han)絲(si)焊(han)(han)接(jie);手(shou)工電弧焊(han)(han),可用 Monel 134 焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)接(jie)。Monel K500 合金焊(han)(han)接(jie)必須(xu)在退(tui)火狀態下進(jin)行,且時效前必須(xu)先消除焊(han)(han)接(jie)應力(li)。
五、冷、熱加(jia)工(gong)及成型性(xing)能
Monel K500 合金(jin)(jin)的熱變(bian)形(xing)溫度(du)為(wei)871~1149℃,當變(bian)形(xing)量大時,則(ze)建議在1038~1149℃間進(jin)行。為(wei)了生(sheng)產細(xi)晶(jing)粒鍛件,其最終加熱溫度(du)以1093℃為(wei)宜,而且(qie)其變(bian)形(xing)量應≥30%。Monel K500 合金(jin)(jin)冷(leng)變(bian)形(xing)均在退火(固溶)態進(jin)行。常規冷(leng)加工方法均適用于此合金(jin)(jin)。雖然(ran) Monel K500 合金(jin)(jin)具(ju)有(you)較大變(bian)形(xing)抗力(li),但(dan)其塑性好,因而不(bu)會產生(sheng)任(ren)何困難。
六(liu)、熱處理工(gong)藝(yi)
為(wei)了獲得(de)塑、韌(ren)性好的(de) Monel K500 合金(jin),最好進(jin)行(xing) 793~871℃的(de)退(tui)火(huo)處(chu)理(li)。對(dui)于需(xu)進(jin)行(xing)時(shi)效處(chu)理(li)的(de)部件,建議(yi)熱加(jia)(jia)工產品的(de)退(tui)火(huo)在(zai)982℃進(jin)行(xing),冷加(jia)(jia)工產品在(zai)1038℃進(jin)行(xing)。由于在(zai)982℃以(yi)上加(jia)(jia)熱此(ci)合金(jin),合金(jin)晶粒(li)會迅速長大,因此(ci),要求細晶粒(li)的(de)設備(bei)、部件在(zai)此(ci)溫度下加(jia)(jia)熱要盡量縮短保溫時(shi)間(jian)。對(dui)于 Monel K500 合金(jin)建議(yi)按下述規范(fan)進(jin)行(xing),這(zhe)樣即可獲得(de)最佳性能(neng)。
對于鍛后(hou)淬火或(huo)退火鍛件,退火或(huo)熱(re)(re)軋(ya)棒以及大規格(≥38.1mm)冷拔棒,供(gong)軟化回火的(de)絲和帶材(cai)(HB在 148~180),一(yi)般(ban)系在 593~605℃加(jia)熱(re)(re)16小時,爐(lu)冷到482℃。
對彈性部件(jian)用帶(dai)、絲材或經大量冷加工的(de)(de) Monel K500 合金(硬(ying)度(du)在260~325HB),可在527~538℃加熱(re)6小(xiao)時以上,然后(hou)≤ 3.8~9.6℃/小(xiao)時的(de)(de)冷卻(que)速(su)度(du)冷卻(que)到482℃。
七、產品應用(yong)
Monel K500 合(he)金(jin)的耐(nai)蝕性(xing)基本與(yu)Monel 400 合(he)金(jin)相(xiang)同(tong)(tong),但強度(du)、硬度(du)稍(shao)高。此合(he)金(jin)主(zhu)要(yao)(yao)用于泵軸和葉輪(lun)、輸送器刮(gua)刀、油井鉆環、彈性(xing)部(bu)件、閥墊等(deng)。主(zhu)要(yao)(yao)冶金(jin)產品與(yu)Monel 400 合(he)金(jin)相(xiang)同(tong)(tong)。
