蒙乃尔合金的性能与应用

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蒙乃尔合金

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( [& ?+ _! K. G/ S- b( b6 a3 \蒙乃尔合金概述        
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蒙乃尔合金又称镍合金，是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。蒙乃尔合金耐腐蚀性好，呈银白色，适合作边丝材料。   
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: x- r1 E. L6 k& k7 n. Q3 q: m( i蒙乃尔合金的用途   


蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体，它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。该合金主要用于阀杆，泵轴和叶轮，输送器刮刀， 油井钻环，弹性部件，阀垫等。  


7 {9 Y9 r7 u0 x  A  P 耐蚀性能   

该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。酸介质：M400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。M400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。水腐蚀：M400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a高温腐蚀：M400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a。氨： 由于蒙乃尔400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。     
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( a& O. [% k8 F8 i3 j( I; G( ~  I 一般固溶态的蒙乃尔K500耐蚀性与蒙乃尔400合金基本相同，因此，有关蒙乃尔400的耐蚀性数据完全可以适用于蒙乃尔K500合金。由于该合金在流动海水中的低腐蚀速度和该合金的高强度，因此，该合金特别适用于制造耐海水腐蚀的离心泵轴。   


7 G% [1 _; t; L- v& y产品应用   
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核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备，动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管，海水交换器和蒸发器，硫酸和盐酸环境，原油蒸馏，在海水使用设备的泵轴和螺旋桨，核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备，制造生产盐酸设备使用的泵和阀。     

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, E% E0 A- S1 d" \" H  U蒙乃尔K500（K500、NCu30-2-1、 UNS N05500）合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外，还具有蒙乃尔400同样的耐蚀性。能作为泵轴材料，适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。由于该合金没有塑-脆转变温度，所以非常适用于各种低温设备。此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。适用于石油、化工造船、制药、电子部门。   
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蒙乃尔400合金(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一种在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢、各种酸性介质如硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸、有机酸，碱性介质、盐和熔融盐中具有良好耐腐蚀性能的镍基合金材料。     
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蒙乃尔400合金同时具有良好的机械性能，从低温到高温广泛的使用温度，具有良好的焊接性能和中、高强度。   


0 g; f$ N' {: m( \9 Q 蒙乃尔400主要应用于化学和石油化工以及海洋开发等领域。可用来制造各种换热设备、锅炉给水加热器、石油和化工管线、容器、塔、槽、阀门、泵、反应釜、轴等。     
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4 y; B# n% ]( g! y: X7 F
执行标准：ASTM B 164 (棒、线), ASTM B 564 (锻件)，ASTM B 127（板、带）, ASTM B 165 (无缝管).    蒙乃尔400 化学成份   
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! B- d1 ]; _! ~1 a+ @2 y6 [, y5 ~元素 含量,   
8 S) k& a, ]; c, A/ ~) {
) u  j5 l3 G9 _# o5 [0 M' x镍 63.0min     

铜 28min~34max   
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铁 2.5max   
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! G, Q( \; R# {# z0 \* Y) T锰 2.0max   

碳 0.3max   
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. N- d3 X; m. ]& s; O5 i; U% Q硅 0.5max   
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% q8 w; l* Q3 Y& P" h' m& p硫 0.024max     

蒙乃尔400


物理性能   

4 G: C! G/ v5 M+ _8 x, Q- c密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3   


$ S7 W* s5 I) ?2 S9 t# q弹性模量   

26 000 ksi   

加热能量     

0.427 J/g-°C     

$ U' U3 B) H# D热导     
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! d! g& R. |2 R: ^21.8 W/m-K   

( @' k+ ]6 s1 I# k$ R, b# d熔点     

1300 - 1350 °C   

磁性     
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6 m' J8 V, X( O8 w( G( Y200H(At 70 F)     


1 k9 A$ I2 x( w' i 蒙乃尔 400 加工     


该合金可用加工传统铁基材料的加工方法进行机械加工。高速机加时使用水冷却剂。该材料在加工中收缩，应注意加工收缩余量保证尺寸精度。

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* L9 T% u5 D( a4 E6 Y) E$ ]8 ~( J1 S, D蒙乃尔400 焊接     
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, f1 j& [% {0 S! v蒙乃尔400焊接性能良好，可以采用TIG和MIG法，可以用蒙乃尔本体或EniCu-7焊丝、焊条；或者手工电弧焊和埋弧焊；可与碳钢和低合金钢焊接。   机械性能    该合金没有塑-脆转变温度，所以非常适用于制造各种低温设备，焊接可提高合金的强度，但降低合金的塑性。因此，为了保持高塑性，蒙乃尔K500合金焊后需进行热处理。
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3 g$ M1 l! k6 c3 n: Z/ i9 S, Y( G案例应用

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镍-铬合金（Inconel600、ALLOY600、UNS N06600）
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' O3 Y# H$ r5 L; h. n2 n此合金兼有耐蚀、耐热、抗氧化且易加工、焊接等性能特点
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耐蚀性能
  

( D/ H3 B* L/ }) k; T; k) A3 W- g UNS N06600合金在大气、水和蒸汽介质中耐蚀性极佳，在一些弱酸、稀的氧化和还原性酸中，耐蚀性也很好。在各种弱有机酸中，腐蚀率也很低。例如：在室温醋酸中，腐蚀率在0.0025---0.1mm/a.此合金特别耐碱的腐蚀，如在NaOH中，NaOH浓度可达80%，当NaOH中有硫化物时，其耐蚀性优于纯镍，在150℃硫化钠中试验，年腐蚀率为0.1mm,,它还耐各种中性、苛性盐的腐蚀，在一些强酸中，UNS N06600合金的耐蚀性不良，如在H3PO4
、H2SO4中，仅能用于室温条件下；在盐酸、氢氟酸中仅能用于浓度非常稀的条件下；室温下的干氯气和干氯化氢气并不腐蚀
UNS N06600，但在高温下仅能用于≤550℃HF气中。   


/ p6 H0 b9 d+ b- C' P产品应用     
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此合金具有强韧、耐蚀的综合性能，广泛用于化学等工业中。例如用于制造加热器、换热器、蒸发器、蒸馏釜、蒸馏塔、脂肪酸处理用冷凝器、处理松香亭酸用设备、化工泵等。由于合金在高温下还具有高强度和良好的抗氧化性，因而还可用于热处理工业，制造各种结构件。在核动力工业中，该合金具有良好的耐高温高压水的腐蚀性能，因此也是用于轻水堆核电厂的重要结构材料，产品有板、棒、丝、带、管材 。