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[辅机配件] 蒙乃尔合金的性能与应用

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发表于 2017-8-11 09:33 |只看该作者 |倒序浏览
蒙乃尔合金
4 Q* T" K" v5 V
- q- M5 n1 q) n
! U% f, g+ D$ I( y4 ?% c5 W蒙乃尔合金概述        
0 N! |, a% O" h' {
1 _" y* E- C. {) ^4 Y9 q3 [. a0 U9 A+ _; A: Y* D# d) Q' m) L
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。   3 F& X8 t  H/ X  S" O" A1 U2 s$ _! ~
$ e3 F* K1 G$ G) N/ X
! |! r6 A5 t) t/ Z

5 _1 M- E3 ~: s1 a蒙乃尔合金的用途   
9 y# Q1 S" m% t( r% ?( z- q4 _. d8 E( w7 _1 S5 B2 N+ o% h
4 p/ ^* F* i! C* N! M( l4 S
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。  2 O) r8 h/ }$ K7 }. D

% E% K$ P1 z8 ^! Z6 S. ]9 C0 k, |' L" N" c3 P) s( |
耐蚀性能   
7 O3 T) E; O, Y+ t( O4 I
, U* \8 v+ v/ I. O7 I5 U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。     ; b* @+ C2 P& E9 ]. h1 w5 G; x

3 z$ x, O# D: Q* u3 v$ r. n
# @& V$ L3 W' I+ D, L1 Z2 Q) B( C 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。   * j/ h; M2 g7 U* r+ R0 U* ^
5 j1 C' ]& e3 m6 ]: h0 X+ l5 [7 s

- }- I" V3 @7 Z! X9 b- L产品应用   1 m8 j& f3 o9 w. m) I" X

5 B2 g; g" z! H1 e# Y1 s; [# [% B, V' c: P( c& x
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。     5 `( @! f1 j7 u* q
5 B5 E/ J5 F0 Z9 h! _) O. f

' A" j* L0 N9 H& s  Q, {$ R. D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。    & _$ C- S  @7 j  x; n; b. X* O
# }4 {, |5 `: ^1 Z, M# j9 ]
1 b4 v9 b/ X, J, \( H/ r! c
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。     ) L1 D# X3 l, ?4 y3 N

! p* r& X  _+ I. o& Q. _: V; J) I5 _! p! t: p) `) Q: X
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。    ' v# \: n$ l3 z4 Y5 |" L

' J  V; q) k) o/ ?( W3 i; [: k2 V0 Z
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。     
' _& N+ |" Y2 k8 N8 K) M  g$ U
. }! r# f" [" A( O8 u( F( C! g5 b- c8 o( C7 ~6 b) G
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    + r) v# p/ O/ g- j8 b$ m! B/ l
3 S4 U2 M. W2 s- y4 |5 V

& S$ q  h' |9 Q1 I. C, M  @元素 含量,    ( |0 ^5 Y% \4 D; s1 _

2 ^5 I8 @- W  V镍 63.0min     
$ g3 h; N# k+ H" y: F: m  }% h2 F6 y+ c+ ?
铜 28min~34max   
: D, q* E6 l0 X% f  i/ l1 a2 `1 A8 O; S8 P0 r
铁 2.5max    " H0 I" u- [  s' X
0 X+ H0 I2 d- n+ t
锰 2.0max   
! ~/ D: @$ z& C& u* v0 ]' c
5 t" v3 n1 f$ W- t' u1 }9 G9 n碳 0.3max    # h( g. y% Y  W6 W1 ]' f$ C

% a: s& t8 [/ F5 O硅 0.5max   
* W  w+ d+ U. T5 Y4 T
  S0 S# k) h5 x硫 0.024max     : {, f2 C6 C" t
, g2 B$ ]# \$ ^+ e8 u$ t" k+ a
蒙乃尔400 # F" D; K( x, X: x' E
, P+ W- A  p8 c, w' a

$ ?( M8 F: G; {* m  N& {; Z物理性能    " R+ I7 ?2 |. i2 ^$ b& e2 [$ z

" `  m" B1 z, b( y密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3    3 a  U4 p5 C: h7 b
/ u" y/ ]9 I3 D) u
: J  @& M( y2 ^6 P+ S
弹性模量   
  y1 s" N& ^. k% n. y8 c4 a# W! v8 n2 z" M$ C, \
26 000 ksi   
6 X: j" J2 ]8 X' \& U$ M+ x
. L$ f( c: i) s- s: w  d. d加热能量     ; O+ M7 r( S* Q9 {0 Q4 @
* U1 U4 _; P/ U7 j& ?# @
0.427 J/g-°C     
8 n$ X8 K3 x, |  W7 n6 e1 I8 U* P# K( C
热导     
9 e$ d1 Q# H/ C% B+ `) M% K* B# G. P" }4 s  G
21.8 W/m-K   
9 }( @/ A! K2 C# l) V+ z& e2 q" y; o0 P: _
熔点     5 v0 }8 ]- Y' e0 E8 T
' {- y/ ~; X  E. A$ c) \, S5 Y
1300 - 1350 °C   
& s- r9 L8 \. S$ }# ]) `) ]
0 e. y/ x( H3 m4 |% Q9 o磁性       ^" ?' [, C! A* I) k; Z! |
/ [+ m1 E; I7 \+ h# |
200H(At 70 F)     
' Y, r+ y( q- M2 ]& `! w6 g+ }, U& E$ B  E

8 s& S( ]4 Z  }2 [1 U, H 蒙乃尔 400 加工     ! A" Y% `% q  k- M' Z0 i
& s* w2 U# ~5 a, ^( e" Y
+ {6 \! `" ^3 t( M+ h' \8 ?' |
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。
( q. c) A2 b: \8 e# q2 l' B" a  y  u- s4 P' Q

% g8 a, C; u) O' `1 q蒙乃尔400 焊接     1 Z) ^# I# A( o) c* j
, |+ n7 I  e! R. u9 e2 c
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。* `6 F4 D3 ?2 h6 a

1 `: b! E" n5 i. ~  o% m$ ~7 @! R, W" D5 |% y: s) R
案例应用! U, a& r1 G: `7 B( G) H
: a& N) k1 ^6 T" |* q9 y
1 R6 N9 |6 l1 {
: _; |) S1 Y% ~2 X7 z
镍-铬合金(Inconel600、ALLOY600、UNS N06600)9 ^! f% d# F2 w! u# F- \8 J
  
6 }) d" l* ?  g1 T# L ( C% v! k) \, G0 o, [+ h
此合金兼有耐蚀、耐热、抗氧化且易加工、焊接等性能特点. @7 b. U+ q! I  Y' o1 A
  
6 o) a% @! C( h) |- c  ! G/ @* F$ ?( A) u
耐蚀性能
/ k, x, q" G& D$ M* F. b6 b7 K1 Q( @: H  
, y: s- I% b, e# D2 _9 e- r/ z9 z6 T8 V 4 o; F3 c' Z. v2 \% B
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
5 ~  R1 L) D3 r  N+ C5 E& W、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/ S# Q" Q( ~* q9 t" T0 `  `
UNS N06600,但在高温下仅能用于≤550℃HF气中。    2 C/ X- q0 y9 v8 i8 |0 Z  {! Y/ Y

0 s0 i4 z! h: a  H. y- m  B5 y5 K4 B+ |6 f
产品应用     
' ^6 F; o# b0 L3 b) Z6 ?) {0 a% q0 |( x: |! c
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 。
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