蒙乃爾400-單相固溶體Ni-Cu合金

發(fā)布時(shí)間： 2021-12-22　　點(diǎn)擊次數(shù)： 1211次

一、引言

蒙乃爾400是一種單相固溶體Ni-Cu合金，它在很多介質(zhì)環(huán)境下有良好的耐蝕性能。從輕微的氧化性介質(zhì)環(huán)境到中性環(huán)境，到適宜的還原性環(huán)境，都有良好的耐蝕性能。這種合金作為耐蝕材料使用有很長(zhǎng)的歷史。在20世紀(jì)早期，人們就試圖以高含量銅的鎳礦石來(lái)冶煉合金，如今的蒙乃爾400中鎳銅含量的比例還和當(dāng)初的礦石相似。

和商業(yè)純鎳一樣，蒙乃爾400在退火狀態(tài)下的強(qiáng)度很低，因?yàn)檫@個(gè)原因，此材料常常要求回火處理，以提高其強(qiáng)度。

其特性可以歸納為如下幾點(diǎn)：

1、在海洋和化工環(huán)境下有良好的耐蝕性能；

2、對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂很不敏感；

3、從零度以下到550℃都有良好的機(jī)械性能；

4、被ASME認(rèn)可可以用作在-10~425℃下的壓力容器；

5、良好的加工和焊接性能。

二、化學(xué)成分

元素	Ni	Fe	C	Mn	Si	Cu	Al	S
最小	63.0	1.0				28.0
最大		2.5	0.15	1.25	0.5	34.0	0.5	0.02

二、化學(xué)成分

元素	Ni	Fe	C	Mn	Si	Cu	Al	S
最小	63.0	1.0				28.0
最大		2.5	0.15	1.25	0.5	34.0	0.5	0.02

三、材料標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品形式	標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)品形式	ASTM	ASME	AMS
板材和帶材	B127	SB127	4544
板材和帶材
無(wú)縫管	B163	SB163	4574
無(wú)縫管	B165	SB165
棒材和鍛件	B164	SB164	4675
棒材和鍛件	B564	SB564
絲			4730
絲			4731

四、物理性能

密度：8.8g/cm³ 熔點(diǎn)范圍：1300~1350℃

溫度 ℃	比熱（J/kg-k）	熱傳導(dǎo)系數(shù)（W/m-k）	電阻率（μΩcm）	彈性模量（Gpa）	熱膨脹系數(shù) (20℃~T) 10^-6/k
-130		22			11.5
-75		24			12.1
20	430	26	51.3	182
100	445	29.5	54	180	13.9
200	465	33	55.5	177	15.5
300	478	36.5	57.5	170	15.8
400	490	40	58.5	165	16.0
500		44	60	150	16.3
600		48.5	61.8		16.6
700		52	63.5		17.0
800		56	65.5		17.4
900		58	67.5		17.5

五．能和應(yīng)用

蒙乃爾400對(duì)中性環(huán)境和堿、鹽環(huán)境有優(yōu)異的耐蝕性能，現(xiàn)在已成為鹽廠的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用材料。

這種合金材料是少有的幾種可以耐氟、氫氟酸、氟化氫或它們的衍生物的金屬。它在燒堿中也很耐蝕，在海水環(huán)境中有和銅基合金相似的耐空泡腐蝕性能，在硫酸、鹽酸等環(huán)境中，尤其是沒(méi)有空氣中的情況下，效果更好。但是，由于材料中不含Cr，在氧化性環(huán)境中腐蝕率會(huì)大大增加。

雖然蒙乃爾400對(duì)氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂具有很好的抵抗力，但是在有汞或潮濕暴露的氟化氫氣體的環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。此時(shí)要注意對(duì)材料進(jìn)行消應(yīng)力熱處理。

其典型的工程應(yīng)用如下：

1、電站的給水和蒸汽發(fā)生器管道系統(tǒng)；

2、鹽廠的加熱器和蒸發(fā)器主題部分；

3、硫酸和氫氟酸的烷化裝置；

4、工業(yè)換熱器；

5、原油蒸餾裝置中的復(fù)合板；

6、近海裝置的防浪罩；

7、海水系統(tǒng)中推進(jìn)器和泵的軸；

8、核燃料生產(chǎn)中的鈾和同位素分離系統(tǒng)；

9、烴氯化生產(chǎn)中的泵和閥；

10、MEA再沸器管道。