蒙乃爾K-500（MONEL K-500）性能參數(shù)介紹

蒙乃爾 K-500 (UNS N05500 / W.Nr. 2.4375) 是一種鎳銅合金，結(jié)合了蒙乃爾合金400優(yōu)異的耐腐蝕性能，具有更高的強度和硬度的額外優(yōu)勢. 它不僅繼承了蒙乃爾系列合金的優(yōu)良耐腐蝕性能，還通過添加鋁和鈦等元素進一步提升了其機械性能，尤其在高強度和抗疲勞性能方面表現(xiàn)出色。并在受控條件下加熱，使 Ni3 的亞微觀顆粒 (你, 鋁) 在整個基質(zhì)中沉淀. 用于實現(xiàn)沉淀的熱處理通常稱為時效硬化或時效.

蒙乃爾 K-500適合在高硫、高蠟油藏地質(zhì)開采條件下作業(yè)。 由于該合金沒有塑脆轉(zhuǎn)變溫度，因此非常適合各種低溫設(shè)備。 蒙乃爾 K-500合金具有高強度、耐腐蝕、無磁等優(yōu)異的機械性能，還可用作泵軸材料。

蒙乃爾合金 K-500 性能特點

（一）卓越的耐腐蝕性

Monel K-500蒙乃爾合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，尤其在海洋環(huán)境中表現(xiàn)出色。它能夠抵抗海水、鹽霧以及多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，包括酸性、堿性和鹽類溶液。這種合金在含氯環(huán)境中不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，因此被廣泛應(yīng)用于海洋設(shè)備和化工管道中。

（二）高強度和抗疲勞性能

Monel K-500 蒙乃爾合金通過添加鋁和鈦等元素，進一步提升了其機械性能。它在常溫下具有高強度和高韌性，此外，該合金還具有優(yōu)異的抗疲勞性能，能夠在反復(fù)加載的條件下保持良好的機械性能。

（三）良好的加工性能

Monel K-500 蒙乃爾合金具有良好的加工性能，可以通過鍛造、軋制、焊接等多種工藝進行加工。它在冷加工過程中表現(xiàn)出色，能夠承受較大的變形而不易開裂。

（四）低磁性

Monel K-500 蒙乃爾合金具有低磁性，這使其在需要低磁干擾的環(huán)境中具有獨特的優(yōu)勢。

鎳合金 K-500 的化學(xué)成分

Element	Min %	Max %
Ni	63	70
Co	–	2
Cu	27	33
Fe	–	2
Al	2.3	3.15
C	–	0.25
Si	–	0.5
Mn	–	1.5
Ti	0.35	0.85
S	–	0.01

UNS N05500 的機械性能

Mechanical Properties-UnagedA(Bar,Rod,Forgings)
Form	Condition	Hardness
		Brinell 3000 kg,max	Rockwell,max
Rounds,B hexagons,squares,rectangles,and forgings	Hot-worked	245	C23
Hexagons	Cold-worked	260	C26
Rounds:
/4(6.4 mm)to 1 in. (25.4 mm),incl	Cold-worked	280	C29
Over 1 (25.4 mm)to 3 in. (76.2 mm),incl	Cold-worked	260	C26
Over 3(76.2 mm)to 4 in. (101.6 mm),incl	Cold-worked	240	C22
Rounds,hexagons,squares,rectangles,and forgings	Hot-worked or coldworked and annealed	185	B90

Mechanical Properties-Age-HardenedA(Bar,Rod,and Forgings)
Form	Condition	Maximum Section Thickness,in. (mm)	Tensile Strength,min, ksi (MPa)	Yield Strength,0.2 %offset,min,ksi (MPa)	ElongationB in 2 in.or 4D,min,%	HardnesSC
						Brinell 3000 kg, min	Rockwell C,min
Rounds,hexagons, squares,rectangles, and forgings	Hot-worked and agehardened	All sizes	140(965)	100 (690)	20.0	265	27
Rounds	Cold-worked and age-hardened	14(6.4)to 1 (25.4),incl	145(1000)	110(760)	15.0	300	32
		over 1 (25.4)to 3 (76.2),incl	140(965)	100 (690)	17.0	280	29
		over 3(76.2)to 4 (101.6),incl	135(930)	95(655)	20.0	255	25
Hexagons	Cold-worked and agehardened	4(6.4)to 2 (50.8),incl	140(965)	100(690)	15.0	265	27
Rounds,hexagons, squares,rectangles, and forgings	Annealed and age-hardened	Up to 1(25.4)	130(895)	90 (620)	20.0	250	24
		1(25.4)and over	130(895)	85(585)	20.0	250	24

Monel K-500 供應(yīng)形式

1. 棒材 (Bar / Rod):

圓棒 (Round Bar): 這是最常見的形式，有各種直徑可供選擇，用于加工軸、銷、緊固件、泵和閥門部件等。

方棒 (Square Bar): 適用于需要方形截面的應(yīng)用。

六角棒 (Hex Bar): 通常用于螺栓、螺母等緊固件的制造。

扁棒 (Flat Bar): 用于需要扁平截面的部件。

異形棒 (Custom Shapes/Profiles): 某些供應(yīng)商也可以提供定制的異形棒材。

2. 板材 (Plate) 和薄板 (Sheet):

板材 (Plate): 較厚，用于制造結(jié)構(gòu)件、壓力容器、儲罐壁、墊片等。

薄板 (Sheet): 較薄，用于制造沖壓件、襯里、擋板、某些管道元件等。

卷材 (Coil) 和帶材 (Strip): 薄板也可以卷成卷材或切割成窄帶材，用于連續(xù)生產(chǎn)工藝。

3. 管材 (Pipe) 和管子 (Tube):

無縫管 (Seamless Pipe/Tube): 通過擠壓或穿孔等工藝制造，沒有焊縫，具有更高的強度和耐壓性，常用于高壓和關(guān)鍵應(yīng)用。

焊管 (Welded Pipe/Tube): 由板材或帶材卷曲焊接而成，成本通常較低，適用于非高壓或不要求高強度的一般流體輸送。

4. 鍛件 (Forgings) 和鍛造坯料 (Forging Stock):

Monel K-500 可進行鍛造，生產(chǎn)出具有優(yōu)異力學(xué)性能和更緊密晶粒結(jié)構(gòu)的復(fù)雜形狀零件，如閥體、法蘭、連接件、泵殼、軸等。鍛造坯料是用于進一步鍛造的原材料。

5. 絲材 (Wire):

用于制造彈簧、緊固件（如鉚釘、螺栓）、焊接填充材料等。

管件： 包括彎頭、三通、異徑管、管帽等，用于連接和改變管道走向。

法蘭： 用于管道、閥門、泵等設(shè)備的連接，有多種類型（如盲板法蘭、承插焊法蘭、螺紋法蘭等）。

6. 緊固件 (Fasteners):

螺栓、螺母、墊圈、螺釘?shù)?，利用其高強度和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于海洋、化工等苛刻環(huán)境。

蒙乃爾 K-500 的耐腐蝕性

蒙乃爾 K-500（Monel K-500）繼承了蒙乃爾 400 卓越的耐腐蝕基因，同時因其鎳銅基體的穩(wěn)定性而表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性。它在多種侵蝕性介質(zhì)中都表現(xiàn)出色，包括對快速流動的海水和淡水具有出色的抗沖蝕和氣蝕能力，對非氧化性酸（如鹽酸、硫酸、氫氟酸）以及堿性溶液具有良好的抵抗力。盡管其通過時效硬化獲得高強度，這在某些特定極端條件下可能略微增加其應(yīng)力腐蝕開裂敏感性，但蒙乃爾 K-500 對氯化物引起的應(yīng)力腐蝕開裂仍具有出色的抗性，并且已被證實適用于酸性氣體（H?S）環(huán)境。

熱加工

熱成形溫度范圍為 880-1150°C。加熱后應(yīng)取出工件，因為長時間在此溫度下保溫有害。為獲得良好效果，鍛造操作應(yīng)包括重新加熱至 1090°C 并至少減少 30% 的斷面。建議采用水淬冷卻方法。

冷加工

冷成形應(yīng)在退火狀態(tài)下進行。這需要很大的力，但由于該合金具有出色的延展性，因此可獲得良好的效果。

Monel K-500 的熱處理

該合金可在冷加工后進行退火，或通過時效熱處理進行沉淀硬化。

蒙乃爾 K-500 的應(yīng)用

海洋工程設(shè)備（如泵軸、螺旋槳軸、閥門）

石油天然氣設(shè)備（如井下工具、緊固件）

化學(xué)加工設(shè)備

彈簧、刮板、高強度緊固件

航空發(fā)動機零部件

蒙乃爾 K-500和蒙乃爾400 有什么區(qū)別？

項目	Monel 400	Monel K-500
UNS編號	N04400	N05500
強化機制	固溶強化	時效硬化（添加Ti和Al）
是否可熱處理	否	是（時效處理）
常用標準	ASTM B164, B127	ASTM B865, AMS 4676

加工與制造

蒙乃爾 400： 具有良好的可加工性、可焊性和成形性?？梢酝ㄟ^冷加工進一步強化。

蒙乃爾 K-500： 由于其更高的硬度，其切削加工性較差，需要更專業(yè)的加工設(shè)備和工藝?？珊感粤己?，但需要使用特定的焊材（如 Monel FM 60 焊絲），且在焊接后可能需要進行時效硬化處理以恢復(fù)其性能。

總結(jié)

蒙乃爾 400 是通用型鎳銅合金，以其優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的機械性能和易加工性而聞名，適用于廣泛的腐蝕性環(huán)境，尤其是那些對強度要求適中且成本敏感的應(yīng)用。

蒙乃爾 K-500 是 400 的強化版。通過添加鋁和鈦并進行時效硬化，它犧牲了少量塑性和加工性，以換取顯著提升的強度、硬度和耐磨性。這使其成為需要結(jié)合高強度和優(yōu)異耐腐蝕性的嚴苛應(yīng)用的理想選擇，尤其是在泵軸、閥桿、緊固件等關(guān)鍵部件中。