蒙乃尔合金Monel 450板棒性能和用途

Monel 450 是一种镍铜合金，具有优异的耐腐蚀性、强度和韧性以及可焊性。它在低温和高温下均具有优异的机械性能，其独特的成分使其适用于石油和天然气行业的广泛应用。这篇博文将着眼于 Monel 450 的成分、化学性能、机械性能、物理性能、用途、耐腐蚀性、耐热性、热处理、加工和焊接。

Monel 450 成分

Monel 450 由 58% 的镍和 42% 的铜以及微量的铁组成。它还含有少量的锰和硅，与同类别的其他合金相比，它具有卓越的强度和延展性。钼的添加进一步提高了其耐腐蚀性。

合金 450/蒙乃尔合金 450 的化学成分，%

镍

29.0-33.0

铜

平衡

铁

0.4-1.0

锰

≤1.0

S

≤0.020

锌

≤1.0

铅

≤0.05

P

≤0.020

Monel 450 化学性质

合金 450 在高达 1400°F （760°C） 的空气中具有很强的抗氧化性。它在中性和氧化性环境中还具有优异的耐酸性和优异的耐氯化物应力腐蚀开裂性。它可以与大多数有机酸一起使用，例如乙酸和甲酸。

Monel 450 机械性能

450 级的极限拉伸强度为 90 ksi （621 MPa），而其屈服强度为 50 ksi （345 MPa）。其断裂伸长率为 30%。它在室温下的布氏硬度等级为 200 HBW。它在高温下保持良好的延展性，但随着时间的推移，由于蠕变变形而失去一些强度。

抗拉强度，最小值

屈服强度，最小值

伸长率，最小值

Mpa

KSI

Mpa

KSI

%

385

56

165

24

46

Monel 450 物理特性

Monel 450 是一种固体固溶强化合金，具有良好的延展性，使其在加工或成型操作过程中很容易形成复杂的形状而不会断裂或开裂。其密度为 8.84 g/cc （0.321 lbs/in³）。

密度

熔点范围

导热

电阻 率

克/厘米3

°C

°F

W/m.k

μΩ·m

8.91

1170-1240

2140-2260

29.4

412

Monel 450 用途

Monel 450 适用于暴露于高温或腐蚀性环境中的井下管状油井，以及侵蚀腐蚀影响设备预期寿命的海上平台中的阀门。其他应用包括海洋螺旋桨、海水系统的泵和阀门;冷凝器和蒸发器的组件;炉子零件;低温容器;涡轮叶片和叶片;热交换器管;压力容器和储罐;紧 固件;飞机皮肤和框架;核燃料元件和核反应堆组件等。

耐腐蚀性

Monel 450 采用镍铜合金成分，在暴露于海水时表现出卓越的耐腐蚀性，可防止海水环境中含有氯化物或其他污染物的盐水溶液的点蚀侵蚀。此外，微量的硅通过在晶界上形成碳化铬硅来增强其抗晶间腐蚀能力，从而防止进一步的腐蚀攻击。

耐热性

Monel 450 在 1200°F （650°C） 下具有良好的热稳定性。然而，在这个温度范围以上，随着时间的推移，它往往会发生蠕变变形，导致强度损失，但与较低的温度相比，它仍然保持其延展性，因为随着时间的推移，温度暴露增加会导致晶界扩散增加，如果持续承受在 1200°F （650°C） 以上，最终会导致脆化。

热处理

退火应在 1300-1450°F （704-788°C） 之间进行，然后根据退火过程产生的所需最终结构要求（如软化效果等），使用水淬或空气冷却进行快速冷却。

加工

Monel 400 可以使用硬质合金刀具以 40-60 sfm 的速度进行加工，具体取决于刀具几何形状、进给率、切削深度等加工参数。

焊接

尽管可以在monel 400上进行焊接，但应小心，因为它可能会导致敏化，即通过焊接接头内部存在的Ni和Si之间的反应形成像Ni 3 Si这样的金属间化合物，如果不仔细遵循精细的程序进行，会降低整体长期性能的潜力。

结论

总的来说，monel 400提供了出色的性能特性，包括出色的大气和海水腐蚀阻力，在广泛的温度范围内具有良好的机械性能，以及易于机械加工和焊接性，前提是在进行焊接操作时采取了一定的预防措施。因此，它特别适合在恶劣的环境条件下使用，例如在油井、海上平台等环境中遇到的环境条件，在这些条件下，可靠的性能和使用寿命是必不可少的要求。因此，这种材料在多个行业中得到了广泛的应用，从石油和天然气、航空航天和石化加工厂到消费品行业，使得monel 400成为可靠性和耐用性最重要的地方不可或缺的组件。