蒙乃尔合金的性能与应用

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蒙乃尔合金

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% _4 S# O6 a  f3 z$ J; D蒙乃尔合金概述        
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4 \  y0 n! g' y. e4 k$ `) u! G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   
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+ X7 r2 \" S& f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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  a2 V2 _7 c: t  C( v8 p) P6 z6 m 耐蚀性能   

# K( ^6 V! G! V; ?1 n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。     


; ]- f4 `+ v$ y( d+ [' R" 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。   
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; n4 @) {+ s# u% a# A. \产品应用   
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9 B$ J4 i4 i0 `$ j) W. R- e9 f* T
7 H% g% T' I& Z+ V" t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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1 Q( v4 P+ C5 B* ?4 S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。   
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7 x; F' x6 P9 R. i0 e2 N1 p* U 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。     


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   
3 ^) v% P4 i6 Y1 s
: s1 {3 H9 C. d
元素 含量,   
  q5 s' X" P$ q% J' t: h% T
3 r% g: J* g' k5 {* t镍 63.0min     

7 c4 _- ~' C: {4 v1 @铜 28min~34max   
) ?& ~# m7 x0 k: K3 v6 T! p
铁 2.5max   

. ?+ @8 P4 n6 I5 T, C+ z5 p4 r" }锰 2.0max   

碳 0.3max   

硅 0.5max   
  [" Z" o  ]& K/ l  H
2 u  K5 W8 s/ k9 o' l; O硫 0.024max     

! v; U' ~9 ~3 i( N: E4 T9 S4 O( ^蒙乃尔400
2 D8 h9 b6 b0 Z. E* r7 x0 C
' i  G4 G2 c* g' y' l
1 T6 M: S+ i/ a2 R  e; W物理性能   
3 z8 s7 `& `  w/ \3 d! D
7 h- `% R2 e' u4 s) g密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3   

( y4 h" T# J0 e/ ?, b
弹性模量   

26 000 ksi   
# E- ?6 ?) Z7 a7 h( ]1 D
加热能量     
( ]- l3 o9 H& i
0.427 J/g-°C     
9 K% `) Q) l1 R
  A# p5 W9 @) x3 u6 D8 n# }热导     

) ~/ A1 g( Y, ]8 v) L& W+ p% n21.8 W/m-K   

熔点     

' k  K# ~+ ~: N( I; t1300 - 1350 °C   
  N6 u0 s' Z* Y6 f
9 i0 Z# O- ~; @磁性     
% z2 N6 \5 s! J: u+ g2 I
6 }2 ~0 f, w$ `3 e9 g, |/ B% K3 C( @0 Y200H(At 70 F)     


& b$ P4 \4 ^+ p; {4 N 蒙乃尔 400 加工     
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" k! G! g- e4 h9 a6 y
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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$ N$ ]  x0 T4 `4 z. z! z6 d蒙乃尔400 焊接     
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) ]% D! L: T7 v$ P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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' I% v$ W( X0 m案例应用

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镍-铬合金（Inconel600、ALLOY600、UNS N06600）
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; z! a5 A0 e3 c5 t" r4 [此合金兼有耐蚀、耐热、抗氧化且易加工、焊接等性能特点
  
  
6 V( i. M, t  r4 ^0 o- C耐蚀性能
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# h" q% W; K. M, K3 v9 _; D& i 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
/ D& d6 H% U/ C' D; d/ N、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
3 A, A6 N, Y: GUNS N06600，但在高温下仅能用于≤550℃HF气中。   


- K/ ^$ l# H9 @, F: {产品应用     

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 。