蒙乃尔合金的性能与应用

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蒙乃尔合金


蒙乃尔合金概述        

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% Q$ S) Y" V% p- I. ~! U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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. D. \) z  j6 N0 d( u$ N5 k蒙乃尔合金的用途   


' H- f& _' m* V6 _- y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   

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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产品应用   
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, f, q3 o$ S9 |% C: g; E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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1 ^7 ]$ X% Z) h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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2 l: s+ Q$ T& W4 W, f 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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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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1 q6 F; G3 M& l9 s元素 含量,   
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镍 63.0min     

) N/ B' M- p% h! x1 d* _铜 28min~34max   
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铁 2.5max   

锰 2.0max   

# |" Y( S# V/ c, z( ]" P* _& w* B- S+ `9 Q/ m碳 0.3max   
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9 x# }# U# k9 A+ a2 R# V硅 0.5max   

硫 0.024max     
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5 g( `' o# s* m" {; N0 z蒙乃尔400

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物理性能   

' J0 j; G+ A" @  L& h' x3 I密度 0.318 lb / in3    8.80g/cm3   
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. D% H6 Y; ?0 m4 p, Y8 l7 w弹性模量   
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26 000 ksi   

加热能量     

  y/ ?. t) j1 w0.427 J/g-°C     

热导     

21.8 W/m-K   

熔点     
1 V; f% G, e& a- i! E9 {& X/ Q) C  ~
* n( p' m7 D) t; p% v, n) O* g1300 - 1350 °C   

磁性     

200H(At 70 F)     
* Y+ a5 w3 {  g, A
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蒙乃尔 400 加工     
1 g# m& d+ |5 {" a9 g
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$ ]7 f& T1 n' T% C) s6 \8 O8 v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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: T: F7 o; H9 i. ?' T蒙乃尔400 焊接     
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) c! Q3 F+ s8 ]- e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。


案例应用
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9 B8 J4 j3 C- i9 O镍-铬合金（Inconel600、ALLOY600、UNS N06600）
  

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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1 a3 i- I3 b+ C4 }' x! W( A耐蚀性能
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1 j0 _- c: }+ p& E" w3 X 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。   


) A( `9 v$ u) q) ?产品应用     

7 P  {2 C: S+ Q5 D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 。