蒙乃爾(er)合(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)一(yi)種(zhong)沉淀硬(ying)化的(de)鎳(nie)銅(tong)鋁合(he)(he)金(jin)(jin), 有優異(yi)的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)和更高(gao)強(qiang)度(du)和硬(ying)度(du),性(xing)能(neng)超越其他鎳(nie)銅(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)。添加了(le)鈦和鋁元素,K500拉伸強(qiang)度(du)提升為(wei)K400合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)兩倍(bei)(bei),屈服強(qiang)度(du)是(shi)400合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)三倍(bei)(bei)。這(zhe)種(zhong)高(gao)強(qiang)度(du)可以一(yi)直保持至649℃,而當溫度(du)低至-240℃時,該材(cai)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(yi)、化學成分和組(zu)織特點
Monel K500 合(he)(he)金與 Monel 400 合(he)(he)金相(xiang)比,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(tai)。隨各國技術(shu)要求的(de)不同,此(ci)牌號的(de)鋁(lv)(lv)、鈦(tai)含量(liang)常有微(wei)小的(de)差異。此(ci)合(he)(he)金的(de)組織特點除(chu)有彌散的(de)Ni3(Ti、Al)沉淀(dian)相(xiang)析(xi)出外(wai),其他與Monel 400 合(he)(he)金相(xiang)同。
Monel K500合(he)金化學(xue)成分表 | ||||||||||
牌號 | 中國牌號 | 鎳 | 銅(tong) | 鐵(tie) | 錳 | 碳(tan) | 鋁 | 硅(gui) | 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)蝕性能
一(yi)般固溶(rong)態的(de)(de)(de)Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)蝕(shi)性(xing)能與Monel 400 合(he)(he)金(jin)(jin)基本相同。因(yin)此Monel 400 合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)數據完全可以適(shi)用(yong)于 Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)。但(dan)是,Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)經過(guo)固溶(rong)+時(shi)效處理后,其耐(nai)蝕(shi)性(xing)一(yi)般要低(di)于固溶(rong)態。同時(shi),在(zai)一(yi)些條件(jian)下還會出(chu)現應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)。例如(ru),在(zai)氫氟酸的(de)(de)(de)氣(qi)相中,受拉(la)伸應(ying)(ying)(ying)力的(de)(de)(de)Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)就(jiu)會產生應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)。由(you)于Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)在(zai)流(liu)(liu)動(dong)海(hai)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)低(di)腐(fu)蝕(shi)速(su)度(du)和此合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)高強(qiang)度(du),因(yin)此,Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)特別適(shi)用(yong)于制造耐(nai)海(hai)水(shui)(shui)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)離心泵和軸。在(zai)靜止和流(liu)(liu)速(su)慢(man)的(de)(de)(de)海(hai)水(shui)(shui)中,海(hai)洋生物和污垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)金(jin)(jin)表面附著(zhu)會引起點蝕(shi),但(dan)其擴展較慢(man)。
三、力學性能(neng)
四、焊接性能
Monel K500 合金可(ke)用(yong)工業(ye)上通用(yong)的各種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。此合金焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法不同,焊(han)(han)(han)絲焊(han)(han)(han)條(tiao)匹配(pei)也(ye)不同。如:TIG 和 MIG 法,可(ke)用(yong)Monel 64 焊(han)(han)(han)絲焊(han)(han)(han)接(jie)(jie);手工電弧焊(han)(han)(han),可(ke)用(yong) Monel 134 焊(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。Monel K500 合金焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)必須(xu)(xu)在(zai)退(tui)火狀態(tai)下進(jin)行,且(qie)時效前必須(xu)(xu)先(xian)消(xiao)除焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力。
五、冷(leng)、熱加工及(ji)成型(xing)性能
Monel K500 合金的熱變(bian)(bian)(bian)形溫度為871~1149℃,當變(bian)(bian)(bian)形量大時(shi),則建議在1038~1149℃間(jian)進行(xing)。為了生產(chan)細晶(jing)粒鍛件,其(qi)最終加熱溫度以1093℃為宜,而(er)(er)且其(qi)變(bian)(bian)(bian)形量應≥30%。Monel K500 合金冷變(bian)(bian)(bian)形均在退火(固溶)態(tai)進行(xing)。常規冷加工方法均適用于此(ci)合金。雖(sui)然 Monel K500 合金具有較大變(bian)(bian)(bian)形抗(kang)力,但(dan)其(qi)塑性(xing)好(hao),因而(er)(er)不會產(chan)生任何(he)困難。
六、熱(re)處(chu)理(li)工藝
為了(le)獲得(de)(de)塑、韌性(xing)好的(de)(de) Monel K500 合金(jin),最好進行(xing)(xing) 793~871℃的(de)(de)退(tui)火處(chu)理。對(dui)于(yu)需進行(xing)(xing)時效處(chu)理的(de)(de)部件(jian),建議熱(re)加工產品的(de)(de)退(tui)火在982℃進行(xing)(xing),冷(leng)加工產品在1038℃進行(xing)(xing)。由于(yu)在982℃以(yi)上加熱(re)此(ci)合金(jin),合金(jin)晶粒(li)會(hui)迅速長(chang)大,因此(ci),要(yao)求細(xi)晶粒(li)的(de)(de)設備(bei)、部件(jian)在此(ci)溫度下加熱(re)要(yao)盡量縮短保溫時間。對(dui)于(yu) Monel K500 合金(jin)建議按下述規范(fan)進行(xing)(xing),這樣即可獲得(de)(de)最佳性(xing)能。
對于鍛(duan)后淬(cui)火或退火鍛(duan)件(jian),退火或熱軋(ya)棒(bang)以及大規(gui)格(≥38.1mm)冷拔棒(bang),供軟化(hua)回火的絲和(he)帶材(cai)(HB在 148~180),一般(ban)系在 593~605℃加熱16小時,爐冷到482℃。
對彈性部件用帶、絲材或(huo)經大量冷(leng)加工(gong)的 Monel K500 合金(硬度(du)在(zai)260~325HB),可在(zai)527~538℃加熱6小時(shi)以上(shang),然后(hou)≤ 3.8~9.6℃/小時(shi)的冷(leng)卻(que)速度(du)冷(leng)卻(que)到(dao)482℃。
七、產品應用
Monel K500 合金(jin)(jin)的耐(nai)蝕(shi)性基本與Monel 400 合金(jin)(jin)相同,但強度、硬度稍高。此(ci)合金(jin)(jin)主(zhu)要(yao)用于泵軸(zhou)和(he)葉輪、輸(shu)送(song)器刮刀、油井鉆環、彈性部件、閥(fa)墊(dian)等。主(zhu)要(yao)冶(ye)金(jin)(jin)產(chan)品與Monel 400 合金(jin)(jin)相同。