蒙乃爾合(he)金(jin)是(shi)一(yi)種(zhong)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)的鎳銅(tong)鋁合(he)金(jin), 有優異的耐腐(fu)蝕性能(neng)和(he)(he)更(geng)高強(qiang)(qiang)度(du)和(he)(he)硬度(du),性能(neng)超越其他鎳銅(tong)合(he)金(jin)。添加了鈦(tai)和(he)(he)鋁元素,K500拉(la)伸強(qiang)(qiang)度(du)提(ti)升為K400合(he)金(jin)的兩倍,屈服強(qiang)(qiang)度(du)是(shi)400合(he)金(jin)的三倍。這(zhe)種(zhong)高強(qiang)(qiang)度(du)可以一(yi)直保(bao)持至649℃,而當(dang)溫度(du)低至-240℃時,該材料仍具延展性和(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、化學成分和組織特點
Monel K500 合(he)金(jin)與 Monel 400 合(he)金(jin)相(xiang)比,最大的(de)(de)(de)差(cha)別在于此(ci)合(he)金(jin)有2.3%~3.15%的(de)(de)(de)鋁和0.30%~1.0%的(de)(de)(de)鈦。隨各國技(ji)術要求的(de)(de)(de)不同,此(ci)牌號的(de)(de)(de)鋁、鈦含量(liang)常有微小的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)組織特點除有彌散的(de)(de)(de)Ni3(Ti、Al)沉淀(dian)相(xiang)析(xi)出外,其他與Monel 400 合(he)金(jin)相(xiang)同。
Monel K500合金(jin)化學成分表 | ||||||||||
牌號 | 中國牌號 | 鎳 | 銅 | 鐵 | 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、耐腐蝕性能
一(yi)般固溶態的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)耐蝕(shi)(shi)性(xing)能與Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)基本相(xiang)同。因此Monel 400 合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)數據完(wan)全可(ke)以適用于(yu) Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)。但(dan)是,Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)經(jing)過固溶+時效處(chu)理后,其耐蝕(shi)(shi)性(xing)一(yi)般要低于(yu)固溶態。同時,在(zai)一(yi)些條件下還(huan)會(hui)出現(xian)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)斷裂。例(li)如,在(zai)氫氟(fu)酸(suan)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)中(zhong),受拉伸應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)就會(hui)產生(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。由(you)于(yu)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)在(zai)流(liu)動(dong)海(hai)(hai)水中(zhong)的(de)(de)低腐蝕(shi)(shi)速度和此合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)高強度,因此,Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)特別(bie)適用于(yu)制造(zao)耐海(hai)(hai)水腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)離(li)心泵(beng)和軸。在(zai)靜止和流(liu)速慢的(de)(de)海(hai)(hai)水中(zhong),海(hai)(hai)洋生(sheng)物和污垢在(zai)Monel K500 合(he)(he)(he)金(jin)表面附著(zhu)會(hui)引起(qi)點蝕(shi)(shi),但(dan)其擴展較慢。
三、力學性能
四、焊接性能
Monel K500 合(he)金(jin)可(ke)用工業(ye)上通用的各(ge)種焊(han)接(jie)方法進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)。此合(he)金(jin)焊(han)接(jie)方法不同,焊(han)絲焊(han)條(tiao)匹(pi)配也不同。如:TIG 和 MIG 法,可(ke)用Monel 64 焊(han)絲焊(han)接(jie);手工電弧(hu)焊(han),可(ke)用 Monel 134 焊(han)條(tiao)焊(han)接(jie)。Monel K500 合(he)金(jin)焊(han)接(jie)必(bi)須在退火狀態下進(jin)行(xing),且時效前必(bi)須先消除焊(han)接(jie)應力(li)。
五、冷、熱加工及成型性能
Monel K500 合(he)金(jin)的熱(re)(re)變(bian)形(xing)(xing)(xing)溫度為(wei)871~1149℃,當變(bian)形(xing)(xing)(xing)量大(da)時,則建議在1038~1149℃間進(jin)行。為(wei)了生產(chan)細晶(jing)粒鍛件,其最終加熱(re)(re)溫度以1093℃為(wei)宜,而(er)且其變(bian)形(xing)(xing)(xing)量應≥30%。Monel K500 合(he)金(jin)冷變(bian)形(xing)(xing)(xing)均(jun)在退火(固溶)態進(jin)行。常規(gui)冷加工方(fang)法(fa)均(jun)適用于此(ci)合(he)金(jin)。雖(sui)然 Monel K500 合(he)金(jin)具(ju)有較大(da)變(bian)形(xing)(xing)(xing)抗力,但其塑性好,因而(er)不(bu)會產(chan)生任何困難。
六、熱處理工藝
為了獲得(de)塑、韌性好(hao)的 Monel K500 合(he)金(jin),最(zui)好(hao)進行(xing) 793~871℃的退火處理。對(dui)于需進行(xing)時效處理的部件,建(jian)議熱(re)加(jia)(jia)工(gong)產(chan)品(pin)的退火在982℃進行(xing),冷加(jia)(jia)工(gong)產(chan)品(pin)在1038℃進行(xing)。由于在982℃以上加(jia)(jia)熱(re)此(ci)(ci)合(he)金(jin),合(he)金(jin)晶(jing)粒(li)會(hui)迅速長大,因(yin)此(ci)(ci),要(yao)求細(xi)晶(jing)粒(li)的設備(bei)、部件在此(ci)(ci)溫(wen)度下(xia)加(jia)(jia)熱(re)要(yao)盡量(liang)縮短保(bao)溫(wen)時間。對(dui)于 Monel K500 合(he)金(jin)建(jian)議按(an)下(xia)述規范進行(xing),這樣即(ji)可獲得(de)最(zui)佳性能(neng)。
對(dui)于(yu)鍛(duan)后淬(cui)火或退(tui)火鍛(duan)件,退(tui)火或熱軋棒(bang)以及大規格(≥38.1mm)冷拔棒(bang),供軟化回火的絲和帶材(HB在(zai) 148~180),一般系(xi)在(zai) 593~605℃加熱16小時(shi),爐(lu)冷到482℃。
對彈(dan)性部件用帶、絲材(cai)或經大量冷加工的 Monel K500 合金(硬度在260~325HB),可在527~538℃加熱(re)6小(xiao)時以上,然后(hou)≤ 3.8~9.6℃/小(xiao)時的冷卻速度冷卻到482℃。
七、產(chan)品(pin)應用
Monel K500 合金(jin)(jin)的耐蝕(shi)性基本與(yu)Monel 400 合金(jin)(jin)相(xiang)同,但強度、硬度稍高。此合金(jin)(jin)主要(yao)用(yong)于泵(beng)軸(zhou)和(he)葉輪、輸送器刮刀(dao)、油井鉆環、彈性部件、閥墊等。主要(yao)冶金(jin)(jin)產(chan)品(pin)與(yu)Monel 400 合金(jin)(jin)相(xiang)同。