蒙乃尔合金的性能与应用

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蒙乃尔合金
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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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( M! x+ T3 R, w蒙乃尔合金的用途   

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& ]( i( r+ w4 Z5 Z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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. m/ ]& J) o2 V# b5 d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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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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8 n" Y8 }8 X" B/ g9 @产品应用   
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% e4 N  h; B: @! {
% z' ?# j3 ~4 M  u+ [2 T& V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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! h1 h' e4 T3 ?, c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。   


/ G' Y, {8 y1 }3 Z/ b: y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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2 I4 h) `: U- s/ _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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& t1 z9 [( N# L1 z3 T+ 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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5 x# X' |$ o8 G" [6 J* 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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. a) `$ Q; n( R' t, J* [元素 含量,   
) k, z3 ~3 P/ i! P$ ~3 o" l
2 c* b2 m* A/ n# @& F镍 63.0min     

& }0 |4 o4 G# b5 i7 }铜 28min~34max   
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5 E% k5 X! O$ T铁 2.5max   
3 |7 |$ U! M: N" Z( S3 G
8 ]8 T* E! B; w: p1 ~2 P锰 2.0max   
5 T8 {" q# W& Y4 N* s( E
  R8 [) o  m( r$ U- u9 H1 |4 s! B7 @碳 0.3max   

, l* `, c* g& F6 n硅 0.5max   
# A; ~' Q: J$ D; h( p, V
2 E; i9 W: W: z2 h! Q硫 0.024max     

蒙乃尔400


- v7 K$ t) J2 W, j物理性能   

, y, P! v# v" ~, k密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3   
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弹性模量   
7 ]* |2 g) B6 }; q% W7 X: g, e- g
$ Q9 h* x6 R8 N26 000 ksi   

$ Z( o) s/ H' G& x加热能量     
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0.427 J/g-°C     
/ X2 H; W6 h6 r$ o5 V* u
热导     

21.8 W/m-K   

熔点     
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& H( I" _4 a/ Q1300 - 1350 °C   

磁性     

200H(At 70 F)     
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蒙乃尔 400 加工     

+ \: L* m' d2 `' m0 k* `, }1 K
: M: G" i2 l5 G2 P2 R5 ]; H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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蒙乃尔400 焊接     

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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9 _0 S0 m! k9 B4 H- e- A: [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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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
& r) V' F7 A. o、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。   
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产品应用     
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0 {1 K7 E) j; O' f& H6 k, N. }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 。