N04401合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

N04401合金（Monel 400）全方位百科解析

N04401合金，更广为人知的名字是Monel 400，是一种以镍为基础，与铜元素构成完美固溶体的镍铜合金。自面世以来，它以其在苛刻环境下的卓越表现，被誉为“海洋工程金属的瑰宝”。本文将从其核心成分、关键力学与物理性能指标以及执行标准等方面，为您进行全面而深入的解析。

一、 核心化学成分：坚固耐蚀的基石

Monel 400的成功，源于其精巧而均衡的化学成分设计。其核心成分是镍（Ni） 和铜（Cu），构成了合金的主体。

镍（Ni）：含量约为63%至70%。高含量的镍赋予了合金卓越的耐腐蚀性，尤其是在还原性介质和碱性溶液中，同时保证了其面心立方晶体结构，提供了良好的韧性和强度。

铜（Cu）：含量约为28%至34%。铜的加入显著提升了合金在还原性介质中的耐蚀性，并改善了其在海水等含氯离子环境中的抗点蚀和缝隙腐蚀能力。镍与铜的完美融合，使得Monel 400兼具了镍的坚韧与铜的耐蚀特性。

铁（Fe）：作为常见的杂质元素，其含量被严格控制在2.5%以下，过高的铁含量可能会在某些环境中对耐蚀性产生不利影响。

锰（Mn）：含量通常在2.0%以下，主要是在冶炼过程中起到脱氧和脱硫的作用，有助于改善合金的热加工性能。

碳（C）、硅（Si）、硫（S）：这些均为微量杂质元素，其含量被控制在极低的水平（通常碳≤0.3%，硅≤0.5%，硫≤0.024%），以确保合金的纯净度，避免形成有害的碳化物或硫化物，从而保证其优异的耐蚀性和焊接性能。

这种以镍铜为基，严格控制杂质元素的成分组合，是Monel 400能够应对多种复杂腐蚀环境的根本原因。

二、 关键力学与物理性能指标

1. 力学性能：强韧兼备

Monel 400不仅耐腐蚀，其力学性能同样出色，在退火状态下展现了良好的强度与塑性的匹配。

抗拉强度：其抗拉强度通常在480 MPa至550 MPa的范围内。这个数值表明材料在拉伸试验中所能承受的最大应力，足以应对大多数海洋及化工设备的结构载荷要求。

屈服强度：其规定非比例延伸强度（Rp0.2）通常在170 MPa至240 MPa之间。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点，这一指标对于结构设计至关重要，确保了部件在正常工作状态下不会发生永久性的形变。

延伸率：Monel 400拥有优异的塑性，其断后延伸率通常可达到35%以上，甚至更高。这意味着材料在断裂前能产生显著的塑性变形，具有良好的能量吸收能力和抗冲击韧性，对于承受波动载荷或意外冲击的部件非常有利。

2. 物理性能：独具特色

密度：Monel 400的密度约为8.80 g/cm³。这个数值介于纯镍和纯铜之间，属于高密度材料。较高的密度赋予了其良好的重量感和惯性，在需要抗空蚀和冲刷的应用中（如泵轴、叶轮）表现出色。

硬度：在退火状态下，其典型的洛氏硬度（HRB）值在65至85之间，布氏硬度（HB）约在110至150范围内。这一硬度水平保证了材料具备足够的耐磨性和抗划伤能力，同时又不会因过硬而难以进行机械加工。

三、 执行标准体系：品质的保障

为了确保Monel 400材料在全球范围内的质量一致性与可追溯性，各标准化组织制定了严格的标准。常见的执行标准涵盖了板材、管材、棒材、丝材和锻件等多种形态。

美国标准（ASTM）：

板材/带材：ASTM B127

管材：ASTM B163（无缝冷凝管），ASTM B165（无缝管）

棒材/线材：ASTM B164

锻件：ASTM B564

中国标准（GB）：

统一数字代号：NS4101（或NS4101）

相应的国家标准如GB/T 2052等，对其化学成分、力学性能等作出了详细规定。

其他国际标准：如德国DIN、日本JIS等也均有对应的材料标准，确保了该合金在全球范围内的通用性。

四、 综合特性与典型应用

综合来看，Monel 400最突出的特点是其卓越的耐海水腐蚀性能，它能抵抗海水、盐溶液、还原性酸（如氢氟酸、盐酸）、碱液以及干燥氯气等多种介质的腐蚀。同时，它还具有高强度、高韧性、良好的焊接性和加工性。

因此，它被广泛应用于：

海洋工程：船舶制造中的螺旋桨轴、泵轴、阀门、紧固件；海水淡化装置的换热管。

石油化工：用于处理氢氟酸、盐酸、有机酸等介质的容器、管道和反应器。

能源领域：发电厂中的给水加热器管、海洋平台的关键部件。

总结而言，N04401（Monel 400）合金凭借其以镍铜为核心的科学成分、强韧兼备的力学性能、高密高硬的物理特性，并通过全球化的标准体系作为品质背书，成为了在严酷腐蚀环境下不可或缺的关键材料。它不仅是材料科学史上的一颗明珠，更是现代工业，特别是海洋与化工领域可靠性与耐久性的坚实守护者。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、英科乃尔：

UNS N06600、Alloy20、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06Alloy20、InconelAlloy20、AlloyAlloy20、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800\UNS NO8811、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400\NO4400\Alloy400\MonelK500\NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、Alloy20、3J53十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、Alloy20、Alloy20、GH2132/SUH660、Alloy20、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

Alloy20、Alloy20、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。