
蒙乃爾合金(jin)是(shi)一種(zhong)(zhong)沉淀硬(ying)化的鎳銅鋁合金(jin), 有(you)優異的耐(nai)腐蝕性(xing)能和(he)(he)更高強度(du)(du)和(he)(he)硬(ying)度(du)(du),性(xing)能超越其他鎳銅合金(jin)。添加了鈦和(he)(he)鋁元素,K500拉伸(shen)強度(du)(du)提升為K400合金(jin)的兩倍,屈服(fu)強度(du)(du)是(shi)400合金(jin)的三倍。這種(zhong)(zhong)高強度(du)(du)可以一直保持至649℃,而當(dang)溫度(du)(du)低至-240℃時(shi),該材料仍具延展性(xing)和(he)(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、化學成分和組織特點
Monel K500 合金與(yu) Monel 400 合金相比(bi),最大的(de)差別在于(yu)此合金有(you)2.3%~3.15%的(de)鋁和0.30%~1.0%的(de)鈦。隨各國技術(shu)要求的(de)不同(tong)(tong),此牌號的(de)鋁、鈦含量常有(you)微小的(de)差異(yi)。此合金的(de)組織(zhi)特點除有(you)彌散的(de)Ni3(Ti、Al)沉淀(dian)相析出外,其(qi)他與(yu)Monel 400 合金相同(tong)(tong)。
| Monel K500合金化學成分表 | ||||||||||
| 牌(pai)號 | 中國牌號 | 鎳(nie) | 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)般固溶(rong)態的(de)(de)(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)耐蝕(shi)性(xing)能與Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)基本相同(tong)。因(yin)此Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)數(shu)據完全可以適(shi)用于 Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)。但(dan)(dan)是,Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)經過固溶(rong)+時效處理后(hou),其耐蝕(shi)性(xing)一(yi)般要低(di)于固溶(rong)態。同(tong)時,在(zai)(zai)一(yi)些條件下還會(hui)出現(xian)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)裂。例如,在(zai)(zai)氫氟(fu)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相中,受拉伸應(ying)力的(de)(de)(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)就(jiu)會(hui)產生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)。由(you)于Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)(zai)流動海(hai)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)低(di)腐(fu)蝕(shi)速度和(he)此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)高強度,因(yin)此,Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)特別適(shi)用于制造耐海(hai)水(shui)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)離心(xin)泵和(he)軸。在(zai)(zai)靜止和(he)流速慢的(de)(de)(de)(de)海(hai)水(shui)中,海(hai)洋生(sheng)物和(he)污垢在(zai)(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)表面附(fu)著會(hui)引起點蝕(shi),但(dan)(dan)其擴展較(jiao)慢。
三、力學性能

四、焊接性能
Monel K500 合金可(ke)用(yong)工業上通用(yong)的(de)各(ge)種焊(han)接方法進行(xing)焊(han)接。此(ci)合金焊(han)接方法不同(tong),焊(han)絲焊(han)條匹配也不同(tong)。如:TIG 和 MIG 法,可(ke)用(yong)Monel 64 焊(han)絲焊(han)接;手工電弧焊(han),可(ke)用(yong) Monel 134 焊(han)條焊(han)接。Monel K500 合金焊(han)接必(bi)須在退火(huo)狀態下進行(xing),且時效前必(bi)須先消除焊(han)接應(ying)力。
五(wu)、冷、熱加工及成型(xing)性能
Monel K500 合金的熱(re)(re)變(bian)形(xing)溫度為871~1149℃,當(dang)變(bian)形(xing)量大時,則(ze)建議在1038~1149℃間進行。為了生產細(xi)晶粒鍛(duan)件,其(qi)(qi)(qi)最終加熱(re)(re)溫度以1093℃為宜,而(er)(er)且(qie)其(qi)(qi)(qi)變(bian)形(xing)量應≥30%。Monel K500 合金冷變(bian)形(xing)均在退火(固溶)態進行。常規(gui)冷加工方法均適用于此合金。雖然 Monel K500 合金具有較大變(bian)形(xing)抗力(li),但其(qi)(qi)(qi)塑性好(hao),因(yin)而(er)(er)不會產生任(ren)何困難。
六(liu)、熱處理工藝
為了獲得塑、韌(ren)性好(hao)的(de) Monel K500 合(he)金,最好(hao)進(jin)行(xing)(xing) 793~871℃的(de)退火處理。對于(yu)需進(jin)行(xing)(xing)時(shi)(shi)效處理的(de)部件(jian),建議(yi)熱(re)加工產品的(de)退火在(zai)982℃進(jin)行(xing)(xing),冷加工產品在(zai)1038℃進(jin)行(xing)(xing)。由(you)于(yu)在(zai)982℃以上加熱(re)此合(he)金,合(he)金晶(jing)粒會迅(xun)速長大,因此,要(yao)求細(xi)晶(jing)粒的(de)設備、部件(jian)在(zai)此溫度下加熱(re)要(yao)盡(jin)量縮(suo)短(duan)保溫時(shi)(shi)間。對于(yu) Monel K500 合(he)金建議(yi)按(an)下述規范進(jin)行(xing)(xing),這(zhe)樣即可(ke)獲得最佳性能(neng)。
對于鍛后淬火(huo)或退火(huo)鍛件,退火(huo)或熱軋(ya)棒(bang)以及大規格(≥38.1mm)冷拔棒(bang),供軟化回(hui)火(huo)的絲和帶材(HB在(zai)(zai) 148~180),一般系在(zai)(zai) 593~605℃加熱16小時,爐冷到482℃。
對(dui)彈性部件用帶、絲(si)材或經大量(liang)冷(leng)加工的(de)(de) Monel K500 合金(jin)(硬度(du)在260~325HB),可(ke)在527~538℃加熱(re)6小時以上,然后(hou)≤ 3.8~9.6℃/小時的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)冷(leng)卻到482℃。
七、產品應用
Monel K500 合(he)金的耐蝕性基本與(yu)Monel 400 合(he)金相同(tong),但(dan)強度(du)、硬度(du)稍高(gao)。此合(he)金主(zhu)要(yao)用(yong)于泵(beng)軸和葉輪、輸送器刮刀(dao)、油(you)井(jing)鉆(zhan)環、彈性部件、閥墊(dian)等。主(zhu)要(yao)冶金產品與(yu)Monel 400 合(he)金相同(tong)。
