蒙乃爾合(he)金(jin)(jin)是一種沉淀(dian)硬(ying)化的(de)鎳銅鋁合(he)金(jin)(jin), 有優異的(de)耐腐蝕性能和(he)(he)(he)更高(gao)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)(he)硬(ying)度(du)(du),性能超越其他鎳銅合(he)金(jin)(jin)。添(tian)加了鈦和(he)(he)(he)鋁元素,K500拉伸(shen)強(qiang)度(du)(du)提(ti)升為K400合(he)金(jin)(jin)的(de)兩倍,屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)是400合(he)金(jin)(jin)的(de)三倍。這種高(gao)強(qiang)度(du)(du)可以(yi)一直(zhi)保(bao)持至(zhi)649℃,而當溫度(du)(du)低(di)至(zhi)-240℃時,該材料仍具延展性和(he)(he)(he)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)、化學(xue)成分(fen)和(he)組織特(te)點
Monel K500 合(he)(he)金與 Monel 400 合(he)(he)金相比,最大的差別在于此合(he)(he)金有(you)2.3%~3.15%的鋁(lv)和(he)0.30%~1.0%的鈦。隨各(ge)國技術要(yao)求的不同(tong),此牌號的鋁(lv)、鈦含量常有(you)微(wei)小的差異。此合(he)(he)金的組織(zhi)特(te)點除(chu)有(you)彌(mi)散的Ni3(Ti、Al)沉淀相析出外,其他與Monel 400 合(he)(he)金相同(tong)。
Monel K500合金化學成分表 | ||||||||||
牌(pai)號(hao) | 中國牌號(hao) | 鎳(nie) | 銅 | 鐵(tie) | 錳 | 碳 | 鋁 | 硅 | 鈦 | 硫(liu) |
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(shi)性能
一般(ban)固溶(rong)(rong)態的(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)耐蝕性(xing)能與Monel 400 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)基本相(xiang)同。因此Monel 400 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)數(shu)據完全(quan)可以適(shi)用于(yu)(yu) Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)。但(dan)是,Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)經過固溶(rong)(rong)+時效處理后(hou),其(qi)耐蝕性(xing)一般(ban)要低于(yu)(yu)固溶(rong)(rong)態。同時,在(zai)一些條件下還會出(chu)現應(ying)力腐蝕斷裂。例如,在(zai)氫(qing)氟酸的(de)氣相(xiang)中,受拉伸應(ying)力的(de)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)就(jiu)會產生應(ying)力腐蝕。由于(yu)(yu)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)流動海水中的(de)低腐蝕速度和此合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)高強度,因此,Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)特(te)別適(shi)用于(yu)(yu)制造耐海水腐蝕的(de)離心泵和軸(zhou)。在(zai)靜止和流速慢的(de)海水中,海洋(yang)生物和污垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)表面附著(zhu)會引起點蝕,但(dan)其(qi)擴(kuo)展較(jiao)慢。
三、力學(xue)性能
四、焊接性能
Monel K500 合金(jin)可用(yong)(yong)工業上通用(yong)(yong)的(de)各(ge)種焊(han)(han)接方法進行(xing)焊(han)(han)接。此(ci)合金(jin)焊(han)(han)接方法不(bu)同(tong),焊(han)(han)絲焊(han)(han)條匹配也(ye)不(bu)同(tong)。如:TIG 和 MIG 法,可用(yong)(yong)Monel 64 焊(han)(han)絲焊(han)(han)接;手工電弧焊(han)(han),可用(yong)(yong) Monel 134 焊(han)(han)條焊(han)(han)接。Monel K500 合金(jin)焊(han)(han)接必須(xu)在退火(huo)狀態(tai)下進行(xing),且時效前必須(xu)先消除焊(han)(han)接應力。
五(wu)、冷、熱加工及(ji)成型性能(neng)
Monel K500 合(he)金(jin)的熱變(bian)(bian)形溫(wen)度為(wei)871~1149℃,當變(bian)(bian)形量大時,則建議在1038~1149℃間進(jin)行(xing)。為(wei)了生產細晶粒鍛件(jian),其最(zui)終加熱溫(wen)度以1093℃為(wei)宜,而且其變(bian)(bian)形量應≥30%。Monel K500 合(he)金(jin)冷變(bian)(bian)形均(jun)在退火(huo)(固溶(rong))態進(jin)行(xing)。常規冷加工(gong)方法均(jun)適用(yong)于(yu)此合(he)金(jin)。雖然 Monel K500 合(he)金(jin)具有較大變(bian)(bian)形抗力(li),但(dan)其塑性好,因而不會產生任何困難(nan)。
六、熱處理工藝
為了獲(huo)得塑、韌性好(hao)的(de) Monel K500 合金,最好(hao)進(jin)(jin)行(xing)(xing) 793~871℃的(de)退火處理(li)。對(dui)于(yu)需進(jin)(jin)行(xing)(xing)時效處理(li)的(de)部(bu)件,建(jian)議熱加(jia)工產品(pin)的(de)退火在982℃進(jin)(jin)行(xing)(xing),冷(leng)加(jia)工產品(pin)在1038℃進(jin)(jin)行(xing)(xing)。由于(yu)在982℃以上加(jia)熱此(ci)(ci)合金,合金晶(jing)粒(li)(li)會迅速長大,因此(ci)(ci),要(yao)求細晶(jing)粒(li)(li)的(de)設(she)備、部(bu)件在此(ci)(ci)溫度下加(jia)熱要(yao)盡(jin)量縮短(duan)保溫時間。對(dui)于(yu) Monel K500 合金建(jian)議按下述(shu)規范進(jin)(jin)行(xing)(xing),這樣即可獲(huo)得最佳性能。
對于(yu)鍛(duan)后淬(cui)火(huo)或(huo)退火(huo)鍛(duan)件,退火(huo)或(huo)熱軋棒以(yi)及(ji)大規格(≥38.1mm)冷拔棒,供軟化回火(huo)的絲和帶材(HB在 148~180),一般系在 593~605℃加熱16小時,爐冷到482℃。
對彈性部件用(yong)帶、絲材或經大量冷加工(gong)的(de) Monel K500 合金(硬度在(zai)260~325HB),可在(zai)527~538℃加熱6小時(shi)以上,然后≤ 3.8~9.6℃/小時(shi)的(de)冷卻速度冷卻到482℃。
七、產品應(ying)用(yong)
Monel K500 合(he)(he)金(jin)的耐蝕性基(ji)本與(yu)(yu)Monel 400 合(he)(he)金(jin)相同,但強度(du)、硬度(du)稍高。此合(he)(he)金(jin)主要(yao)用于泵軸和葉(xie)輪、輸送器刮(gua)刀、油井鉆環、彈(dan)性部件、閥墊等(deng)。主要(yao)冶金(jin)產品與(yu)(yu)Monel 400 合(he)(he)金(jin)相同。