蒙乃尔合金的性能与应用

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蒙乃尔合金


9 K, r, z; k( `* U2 V6 L& B) V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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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。  

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耐蚀性能   
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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。     


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。   
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产品应用   


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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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。   


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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; `( v; q0 v! g! ^; B) Z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。   


, ?6 f  d! P- {: H; c 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 Q! z/ A- n- c! ?2 _, |" [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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0 L$ I7 Z3 e8 r+ h- A3 ]5 e元素 含量,   

镍 63.0min     

: ]0 j) B; i0 Y4 C) `1 m! c铜 28min~34max   
1 w2 J  _2 n# s5 e6 ]
铁 2.5max   

- N: I! r: h% s锰 2.0max   

* m' @! x; b4 f& s( g. [; c! |碳 0.3max   
: N5 R& z5 X6 t% b
硅 0.5max   

硫 0.024max     
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蒙乃尔400
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: U; \! n2 B. B3 u% \  \5 D
物理性能   
- K/ m7 \9 s8 b* |- q: y
2 z# `. z5 ?" {3 }8 m% g  j密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3   

: F+ ~2 x" W3 j( o* ?+ `$ H% ?1 _" e2 B
弹性模量   

+ i$ j9 a7 K! m* x# e# i9 N26 000 ksi   
) c$ F$ n' Q" r) g& M7 ]5 f, T
加热能量     
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0.427 J/g-°C     
+ ~# S% t: Z! o
+ U2 h: R# T& u% t7 W9 I- M* O热导     

21.8 W/m-K   
) u3 S8 P" Q: Q+ O. U7 ~
熔点     

1300 - 1350 °C   
3 f' K9 h9 I2 W2 V
, m# ^6 \8 ^2 F# ?0 u$ q- @8 w  y& |磁性     
, K5 z5 L$ I& @; R; D/ @5 R) s
4 m5 K3 ]  s8 n200H(At 70 F)     


蒙乃尔 400 加工     

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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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0 c& V2 x7 ?( j' A1 Y6 q* z蒙乃尔400 焊接     
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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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案例应用
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镍-铬合金（Inconel600、ALLOY600、UNS N06600）
  
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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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0 l5 \, {& s) t耐蚀性能
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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
  D- u, K+ o& r$ E" \UNS N06600，但在高温下仅能用于≤550℃HF气中。   
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& s7 K/ y5 _8 w/ U- Y9 y4 r% z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 。