Ni68Cu28Al合金成分、性能与标准指标百科解析

Ni68Cu28Al合金成分、性能与标准指标百科解析

Ni68Cu28Al合金，更为人熟知的商业名称是 蒙乃尔合金500，是一种在蒙乃尔合金400（Ni68Cu28基础成分）基础上通过添加铝元素进行沉淀硬化处理而得到的高强度版本。它完美地继承了蒙乃尔合金家族卓越的耐腐蚀性能，同时通过时效热处理获得了接近不锈钢的强度与硬度，是解决高强度与耐腐蚀双重挑战的关键材料。

一、 核心化学成分解析

Ni68Cu28Al的化学成分是其卓越性能的基石。其名义成分构成了这个名字本身：

镍： 含量约为68%。镍是合金的基体元素，提供了面心立方晶体结构，保证了材料出色的韧性、塑性和在还原性介质中的耐腐蚀性。高镍含量也是其抗氯离子应力腐蚀开裂能力的来源。

铜： 含量约为28%。铜的加入显著提升了合金在非氧化性酸（如氢氟酸、硫酸）、海水和碱性介质中的耐腐蚀能力。镍与铜的完美结合，使得该合金既能抵抗还原性介质的腐蚀，又能耐受氧化性环境的侵蚀。

铝： 含量约为2.5%-4.0%。这是蒙乃尔合金500与400最根本的区别。铝的加入使得该合金能够进行“沉淀硬化”或“时效硬化”热处理。在特定的热处理过程中，铝会与镍形成弥散分布的纳米级金属间化合物（如Ni3Al）强化相，极大地提高了合金的强度、硬度和屈服极限。

此外，合金中还含有少量的铁、锰、碳、硅等元素，它们主要用于控制冶金过程、细化晶粒或消除有害杂质，对材料的整体性能起到辅助优化作用。

二、 关键力学与物理性能指标

经过适当的热处理（通常是固溶处理后进行低温时效），Ni68Cu28Al合金能够达到以下典型的性能指标：

1. 抗拉强度
该合金的抗拉强度表现出对热处理状态的极高敏感性。在固溶退火状态下，其抗拉强度约为700-800 MPa。而经过标准的时效硬化处理后，其抗拉强度可显著提升至1000 - 1200 MPa 的范围。这一强度水平使其能够胜任高负载的结构部件。

2. 屈服强度
屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点，对于结构设计至关重要。Ni68Cu28Al合金在时效硬化状态下的屈服强度非常突出，通常可以达到750 - 950 MPa。高屈服强度意味着零件在服役过程中能够承受极高的应力而不发生永久变形，保证了结构的尺寸稳定性。

3. 硬度
硬度直接反映了材料抵抗局部压入或划伤的能力。时效硬化后的Ni68Cu28Al合金硬度通常达到洛氏硬度HRC 30-38（约相当于布氏硬度HB 300-380）。这一硬度水平赋予了材料优异的耐磨性和抗擦伤能力，特别适用于制造泵轴、阀杆、刮刀等易磨损部件。

4. 密度
Ni68Cu28Al合金的密度较高，约为8.44 g/cm³。这与镍铜合金体系本身较高的原子序数有关。较高的密度意味着在相同体积下，该合金制成的零件会比碳钢或不锈钢更重，这是在设计重量敏感型应用时必须考虑的因素。

5. 延伸率
尽管强度很高，但Ni68Cu28Al合金仍保持着良好的塑性。在时效状态下，其断后延伸率通常能够保持在15% - 25% 之间。这种强度与塑性的良好结合，确保了材料在承受冲击载荷时不会发生脆性断裂，提供了重要的安全裕度。

三、 主要执行标准

为了确保材料质量的可靠性和互换性，Ni68Cu28Al合金的生产和验收遵循一系列国际和国家的标准。常见的执行标准包括：

美国标准：

ASTM B865： 这是覆盖蒙乃尔合金500棒材、锻件和型材的最核心标准。

AMS 4676： 美国航空航天材料规范，对航空级蒙乃尔合金500棒材和锻件提出了更严格的要求。

中国标准：

GB/T 15008《耐蚀合金棒》： 该标准中包含了类似于蒙乃尔500的Ni68Cu28Al类合金的技术要求。

HB 5262： 航空工业标准，也对这类材料进行了规定。

这些标准详细规定了合金的化学成分范围、力学性能最小值、热处理制度、无损检测方法以及尺寸公差等，是采购和验收材料的权威依据。

总结

Ni68Cu28Al合金凭借其独特的镍-铜-铝成分体系，通过沉淀硬化热处理，成功地将蒙乃尔合金固有的卓越耐腐蚀性（尤其是在海水、氢氟酸等苛刻环境中）与高强度、高硬度和良好的塑性融为一体。其典型时效态性能表现为：抗拉强度超过1000兆帕，屈服强度可达800兆帕以上，硬度达HRC 30以上，同时保持约20%的延伸率。尽管密度较高，但其综合性能使其在海洋工程、化工泵阀、航空航天及高强度紧固件等要求苛刻的领域成为不可替代的关键材料。在选择和使用时，务必参考相应的ASTM或国家标准，以确保材料性能满足特定的工况需求。

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。