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Monel400镍基耐蚀合金
发布时间：2021/08/27 点击量：
Monel400
Monel400合金元素冶炼的影响：
一、Monel400介绍：
Monel400是很早用于工业的镍基耐蚀合金，其综合性能良好，使用范围广，因耐蚀效果好而成为一种不可少的合金，其化学成分主要由Ni、 30%Cu和加少量的Fe(1%-2%)所组成。
Monel400的耐腐蚀性能：耐腐蚀性能一般情况下比镍铜更优越,它比纯镍更耐还原性介质的腐蚀，比纯铜耐氧化性介质的腐蚀，在淡水、海水和淡盐水中有良好的耐蚀性，他可以制造螺旋桨和轴，泵轴，叶轮和冷凝传热器和采油平台飞溅区的结构件。对H2SO4、H3PO4、碳的耐腐蚀性非常好。特别是耐氟气、H2SO4、Na2SO3、HF以及它们的派生物中有良好的耐蚀性。但对H3PO4、有机酸不具可用性。在HCl中只适合室温和浓度小于15%的HIC酸。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性具有很好的耐海水腐蚀和抗化学腐蚀性能，耐氯化物应力腐蚀开裂性能强。是可耐HF中为数极少的重要材料之一。在浓度小于85%的H2SO4中都是耐蚀的。多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性良好，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。在空气中连续工作的高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a由于合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。对氯盐、sulfide盐、HNO3盐、碳酸盐、H2SO4铝、H2SO4铵、NH4Cl，氯化锌都具有良好的耐腐蚀性能。
二、Monel400应用和特性：
Monel400合金大约用途:各种换热设备，锅炉给水加热器，石油和化工等加工中的管线、容器、泵、阀、轴等，海水淡化设备、盐生产设备、螺旋桨轴及、汽油及水箱等.
四、Monel400化学成分：
六、Monel400物理性能：
八、Monel400加工处理和焊接性能：
Monel400热加工易成型，温度在927~1177内，轻微变形在649度下就可以，Monel400合金极易成型。热处理温度一般为871~982度，但是为了性能和细小晶粒，所以固溶温度不要太高。固溶退火一般选择在871~982之间。Monel400合金焊接性能良好，不同的焊接方法不同选择的焊线不同,一般选择Monel60和190焊丝。
Monel400合金元素冶炼的影响：
合金成分碳：C增加淬火组织的硬度；形成碳化物，提高耐磨性；降低韧性；降低可焊性铬：Cr提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性；能提高钢的淬透性；当Cr含量超过12%, 具耐腐蚀作用，并提供良好抛旋光性钼：MoMo是强碳化物形成元素，提高耐磨性；Mo＞0.5％能抑制其他合金元素引致之回火脆性；提供红硬性，热强度；提高淬透性，回火稳定性钒：V可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；细化钢的晶粒，降低过热敏感性提高钢之强度、韧性及回火稳定性镍：NiNi能提高钢的淬透性；Ni能细化晶粒硫（S）常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性，恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛旋光性、放电加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。2. 冶炼工艺普通炼钢工艺电渣重熔（ESR）将粗钢坯置于电渣炉中，通入强电流，使电炉产生很高的温度，使粗钢坯熔化成钢水，钢水流经电渣，杂质被电渣过滤吸附，从而达到纯化的效果。整体重熔速度快，但一些非常细小的杂质并未除去。真空电弧重熔（VAR）在真空炉里，通入强电流在钢胚上，钢胚底部开始熔化，杂质汽化成气体被抽走，从而将钢材纯度提高，而且它是一滴一滴地凝固，凝固速度非常快，组织变得很致密。特点是杂质去得彻底，但整体重熔速度慢。3. 热处理钢材的热处理是指经过加热然后冷却，通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢铁性能，以满足加工或使用要求的工艺过程。主要的热处理工艺有：退火、淬火、回火、固溶时效。
一、Monel400介绍：
Monel400是很早用于工业的镍基耐蚀合金，其综合性能良好，使用范围广，因耐蚀效果好而成为一种不可少的合金，其化学成分主要由Ni、 30%Cu和加少量的Fe(1%-2%)所组成。
Monel400的耐腐蚀性能：耐腐蚀性能一般情况下比镍铜更优越,它比纯镍更耐还原性介质的腐蚀，比纯铜耐氧化性介质的腐蚀，在淡水、海水和淡盐水中有良好的耐蚀性，他可以制造螺旋桨和轴，泵轴，叶轮和冷凝传热器和采油平台飞溅区的结构件。对H2SO4、H3PO4、碳的耐腐蚀性非常好。特别是耐氟气、H2SO4、Na2SO3、HF以及它们的派生物中有良好的耐蚀性。但对H3PO4、有机酸不具可用性。在HCl中只适合室温和浓度小于15%的HIC酸。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性具有很好的耐海水腐蚀和抗化学腐蚀性能，耐氯化物应力腐蚀开裂性能强。是可耐HF中为数极少的重要材料之一。在浓度小于85%的H2SO4中都是耐蚀的。多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性良好，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。在空气中连续工作的高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a由于合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。对氯盐、sulfide盐、HNO3盐、碳酸盐、H2SO4铝、H2SO4铵、NH4Cl，氯化锌都具有良好的耐腐蚀性能。
二、Monel400应用和特性：
Monel400合金大约用途:各种换热设备，锅炉给水加热器，石油和化工等加工中的管线、容器、泵、阀、轴等，海水淡化设备、盐生产设备、螺旋桨轴及、汽油及水箱等.
四、Monel400化学成分：
| 碳C | 硅Si | 锰Mn | 磷P | 硫 S | 铬Cr |
| ≤0.3 | ≤0.50 | ≤1.50 | ~ | ~ | ~ |
| 镍Ni | 钼Mo | 氮N | 铜Cu | 铁Fe | 铌Nbr |
| 63~67 | ~ | ~ | 28~34 | ≤ 2.0 | ~ |
| 硼B | 钛Ti： | 铝Al | 钒 V | 钨W | 铈Ce |
| ~ | ~ | ~ | ~ | ~ | ~ |
| 密度g/cm³ | 磁性 |
热导率/w/(m.k) 100~900℃ |
电阻率 ℃)/（Ω.mm2/m) 20~900℃ |
比热容 ℃)/kg/(kg.k)℃ 100~900℃ |
线胀系数 /(10-6/k) 20~900℃ |
| 8.83 | 24.048-48.24 | 0.51-0.477 | 0.51-0.477 | 0.51-0.67 |
Monel400材料加工难点分析,主要有以下几个方面：
1)Monel400切削力大，切削温度高: 材料强度大，切削时切向应力大、塑性变形大，因而切削力大。此外材料导热性极差，造成切削温度升高，且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内，从而加快了刀具的磨损。
2)Monel400奥氏体组织切削时加工硬化倾向大，通常是普通碳素钢的数倍，刀具在加工硬化区域内切削，使刀具寿命缩短。
3)Monel400容易粘刀。无论是奥氏体还是马氏体均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。当强韧的切屑流经前刀面时，将产生粘结、熔焊等粘刀现象，影响加工零件表面粗糙度。
因此Monel400的生产制造过程中应控制好以下两点：
1）提高Monel400的纯净度，降低不锈钢材料基体中夹杂物的含量。
2）改善成分设计及热、冷轧退火工艺，降低不锈钢材料基体中δ铁素体的含量。
但由于Monel400在生产过程中不可避免地会存在此两种制造缺陷，因此在保温杯等制品加工过程中也可采取适当的工艺措施来减轻或避免由夹杂物或δ铁素体缺陷导致的开裂现象：
1）将成形方式由减薄拉深改为等厚拉深。
2）增加拉深道次，增大凹模圆角半径，降低材料的变形难度。
3）适当增大拉深油的黏稠度，促进材料均匀变形，避免应力过于集中
八、Monel400加工处理和焊接性能：
Monel400热加工易成型，温度在927~1177内，轻微变形在649度下就可以，Monel400合金极易成型。热处理温度一般为871~982度，但是为了性能和细小晶粒，所以固溶温度不要太高。固溶退火一般选择在871~982之间。Monel400合金焊接性能良好，不同的焊接方法不同选择的焊线不同,一般选择Monel60和190焊丝。
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