سبيكة مونيل K 500 سبيكة K 500 N05500 2.4375

تجمع سبيكة النيكل والنحاس الأحادي K-500 بين المزايا الممتازة مقاومة التآكل سمة من سمات مون 400 مع مزايا إضافية تتمثل في زيادة القوة والصلابة. زيادة الخصائص عن طريق إضافة الألومنيوم و تيتانيوم إلى النيكل والنحاس القاعدة، وعن طريق التسخين تحت ظروف مضبوطة بحيث تترسب جسيمات دون مجهرية من Ni3 (Ti، Al) على الرغم من المصفوفة. المعالجة الحرارية المستخدمة لإحداث هطول الأمطار تسمى عادةً تصلب السن أو الشيخوخة.

تحتوي سبيكة K-500 على ضعف سبيكة K-500 تقريبًا قوة الشد وثلاثة أضعاف قوة الخضوع من سبيكة 400. يتم الحفاظ على قوة السبيكة K-500 حتى 1200 درجة فهرنهايت، ولكنها تظل قابلة للسحب وقوية حتى درجة الحرارة -400 درجة فهرنهايت. تظل السبيكة K-500 أيضًا غير مغناطيسية حتى -200 درجة فهرنهايت. تشمل الخصائص الإضافية للسبائك K-500 ما يلي مقاومة التآكل في مجموعة واسعة من مادة كيميائية والمحيط البحري، من الأملاح والقلويات والأحماض غير المؤكسدة إلى المياه النقية. سبيكة K-500 غير مغناطيسية ومقاومة للشرر. يوصى أيضًا بأن تكون السبائك K-500 ملدنة عندما يتم لحامها وأن تكون أي لحامات تخفيف التوتر قبل الشيخوخة.

مونيل K500 عبارة عن سبيكة نيكل ونحاس قابلة للتصلب بالترسيب تجمع بين مقاومة التآكل خاصية Monel 400 مع ميزة إضافية تتمثل في زيادة القوة و الصلابة. يتم الحصول على هذه الخصائص المضاعفة والقوة والصلابة عن طريق إضافة الألومنيوم و تيتانيوم إلى قاعدة النيكل والنحاس وبواسطة المعالجة الحرارية المستخدمة لإحداث الترسيب، والتي تسمى عادةً التصلب أو التقادم.

سبيكة النيكل هذه مقاومة للشرر وغير مغناطيسية حتى -200 درجة فهرنهايت. ومع ذلك، من الممكن أن تتطور طبقة مغناطيسية على سطح المادة أثناء المعالجة. ألومنيوم و النحاس قد يتأكسد بشكل انتقائي أثناء التسخين، تاركًا طبقة مغناطيسية غنية بالنيكل من الخارج. يمكن أن يؤدي التخليل أو الغمس الساطع في الحمض إلى إزالة مغناطيسي الفيلم واستعادة الخواص غير المغناطيسية.

عندما يكون Monel K-500 في حالة التصلب القديم، يكون لدى Monel K-500 ميل أكبر نحو التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في بعض البيئات أكثر من سبيكة مونيل 400. تبلغ قوة الخضوع للسبائك K-500 حوالي ثلاثة أضعاف قوة الخضوع ومضاعفة قوة الشد عند مقارنتها بالسبائك 400. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقويتها أكثر من خلال العمل على البارد قبل تصلب الترسيب. قوة هذا سبيكة فولاذ النيكل يصل إلى 1200 درجة فهرنهايت، ولكنه يظل مطيلًا وقويًا حتى درجة حرارة 400 درجة فهرنهايت.مقاومة التآكل

إن مقاومة التآكل في سبيكة مونيل K-500 تعادل بشكل فرعي مقاومة التآكل في سبيكة 400 باستثناء أنه عندما تكون السبيكة K-500 في حالة التصلب القديم، يكون للسبائك K-500 ميل أكبر نحو التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في بعض البيئات. وُجد أن سبيكة مونيل K-500 مقاومة لبيئة الغازات الحامضة. بعد 6 أيام من الغمر المستمر في محاليل كبريتيد الهيدروجين المشبعة (3500 جزء في المليون) عند درجة حمضية وقاعدة pH (تتراوح من 1.0 إلى 11.0)، لم تُظهر عينات من الصفيحة المقواة على شكل حرف U أي تشقق. كان هناك بعض القشور السوداء الملتصقة بإحكام. تراوحت صلابة العينات من 28 إلى 40 Rc.

إن الجمع بين معدلات التآكل المنخفضة جدًا في مياه البحر عالية السرعة والقوة العالية يجعل سبيكة K-500 مناسبة بشكل خاص لأعمدة مضخات الطرد المركزي في الخدمة البحرية. في مياه البحر الراكدة أو بطيئة الحركة، قد يحدث تلوث يتبعه تنقر، ولكن هذا التنقر يتباطأ بعد هجوم أولي سريع إلى حد ما.

مواصفات سبيكة مونيل K500:

المواصفة القياسية ASME SB163 للمواصفات القياسية لمكثفات وأنابيب المبادلات الحرارية غير الملحومة المصنوعة من النيكل وسبائك النيكل

المواصفة القياسية ASME SB165 للمواصفات القياسية لسبائك النيكل والنحاس (UNS N04400)* الأنابيب والأنابيب غير الملحومة

المواصفات القياسية ASME SB167 للمواصفات القياسية لسبائك النيكل والكروم والحديد وسبائك النيكل والكروم والكوبالت والموليبدينوم (UNS N06617) وسبائك النيكل والحديد والكروم والتنغستن (UNS N06674) الأنابيب والأنابيب غير الملحومة

ASME SB407 المواصفة القياسية للأنابيب والأنابيب غير الملحومة المصنوعة من سبائك النيكل والحديد والكروم

المواصفة القياسية ASME SB423 للمواصفات القياسية لسبائك النيكل والحديد والكروم والموليبدينوم والنحاس (UNS N08825 و N08221 و N06845) الأنابيب والأنابيب غير الملحومة

ASME SB444 المواصفات القياسية لأنابيب وأنابيب النيكل والكروم والموليبدينوم والكولومبيوم (UNS N06625 وUNS N06852) وسبائك النيكل والكروم والموليبدينوم والسيليكون (UNS N06219)

مواصفات ASME SB622 القياسية لأنابيب وأنابيب سبائك النيكل والنيكل والكوبالت غير الملحومة

الأنابيب والأنابيب غير الملحومة ASME SB668 UNS N08028 غير الملحومة

المواصفة القياسية ASME SB690 للمواصفات القياسية لسبائك الحديد والنيكل والكروم والموليبدينوم (UNS N08366 وUNS N08367) الأنابيب والأنابيب غير الملحومة

المواصفة القياسية ASME SB729 للمواصفات القياسية لأنابيب وأنابيب سبائك النيكل غير الملحومة UNS N08020 وUNS N08026 وUNS N08024

خصائص مونيل K 500

• مقاومة التآكل في مجموعة واسعة من البيئات البحرية والكيميائية. من المياه النقية إلى الأحماض المعدنية غير المؤكسدة والأملاح والقلويات.
• مقاومة ممتازة للسرعة العالية مياه البحر
• مقاومة بيئة الغازات الحامضة
• ممتاز الخواص الميكانيكية من درجات حرارة دون الصفر حتى 480 درجة مئوية تقريبًا
• سبيكة غير مغناطيسية

تطبيقات مونيل K 500

• تطبيقات خدمة الغازات الحامضة
• مصاعد وصمامات سلامة إنتاج النفط والغاز والصمامات
• أدوات آبار النفط وأدواتها مثل أطواق الحفر
• صناعة آبار النفط
• شفرات الطبيب والكاشطة
• السلاسل والكابلات والنوابض وحواف الصمامات والمثبتات للخدمة البحرية
• المضخة الأعمدة والدافعات في الخدمة البحرية

التصنيع باستخدام المونيل K-500

يتم تصنيع مونيل K-500 بسهولة عن طريق الإجراءات التجارية القياسية.

يتم لحام السبيكة K-500 على أفضل وجه من خلال عملية اللحام بقوس التنغستن الغازي. يوصى بأن يتم تلدين سبيكة مونيل K-500 عند لحامها وأن يتم تخفيف الإجهاد عن أي لحامات قبل التقادم.

يتم إنجاز التشغيل الآلي الثقيل لهذه السبيكة على أفضل وجه عندما تكون المادة في حالة التلدين أو في حالة التشغيل على الساخن والتبريد. ومع ذلك، يمكن تشطيب المواد المقواة بالصلب المعمر بالماكينة حتى تصل إلى تفاوتات متقاربة وتشطيبات دقيقة. ولذلك، فإن الممارسة الموصى بها هي أن يتم تشكيل الماكينة بحجم أكبر من حجمها قليلاً، ثم تصلب مع التقادم، ثم يتم تشطيبها حتى تصل إلى الحجم المطلوب. أثناء التقادم، يحدث انكماش دائم طفيف، ولكن لا يحدث سوى القليل من الاعوجاج بسبب درجات الحرارة المنخفضة ومعدلات التبريد البطيئة.

التركيب الكيميائي لمونيل K 500، %

مواصفات وتسمية مونيل K 500

UNS N05500
BS 3072-3076 (NA18)
الجمعية الأمريكية للمهندسين المعماريين والميكانيكيين كود المرجل القسم الثامن
SAE AMS 4676
MIL-N-24549 دين 17743, 17752, 17754
ويركستوف رقم 2.4375
كيو كيو-إن-286
NACE MR-01-75

مونيل K 500الخصائص الميكانيكية

خصائص الشد النموذجية للمواد الملدنة في درجة حرارة الغرفة

مونيل K 500 الخصائص الفيزيائية

مونيل K 500 المعالجة بالحرارة

يتم إجراء التلدين من أجل تليين المصفوفة بعد العمل ومن أجل حل مرحلة التصلب العمري. يمكن تحقيق التليين الكافي بدرجات حرارة منخفضة تصل إلى 1400-1600 درجة فهرنهايت، ولكن يوصى بالتسخين عند 1800 درجة فهرنهايت للمنتجات النهائية الساخنة و1900 درجة فهرنهايت للمنتجات المسحوبة على البارد للاستجابة المثلى للتصلب اللاحق. ويصبح نمو الحبيبات سريعًا إلى حد ما فوق 1800 درجة فهرنهايت، وإذا كان المطلوب الحصول على بنية دقيقة الحبيبات فيجب تقليل وقت التسخين إلى أدنى حد ممكن في درجات الحرارة الأعلى هذه.

للحصول على استجابة تقادم مثالية وأقصى قدر من الليونة، من المهم الحصول على إخماد مائي فعال من درجة حرارة التسخين دون تأخير. يمكن أن يؤدي التأخير في التبريد أو التبريد البطيء إلى ترسيب جزئي لمرحلة التقسية العمرية وما يتبع ذلك من ضعف استجابة التقادم. ستؤدي إضافة حوالي 2% من حيث الحجم من الكحول إلى الماء إلى تقليل الأكسدة وتسهيل التخليل.

يوصى بإجراءات التقسية العمرية التالية لتحقيق أقصى قدر من الخصائص.

• 1- مادة لينة (140-180 برينل، 75-90 RB). تثبت لمدة 16 ساعة عند درجة حرارة 1100 إلى 1125 درجة فهرنهايت يليها تبريد الفرن بمعدل 15 إلى 25 درجة فهرنهايت في الساعة إلى 900 درجة فهرنهايت. يمكن إجراء التبريد من 900 درجة فهرنهايت إلى درجة حرارة الغرفة عن طريق تبريد الفرن أو التبريد بالهواء، أو عن طريق التبريد بالتبريد، دون النظر إلى معدل التبريد. هذا الإجراء مناسب للمطروقات المطروقة والمطروقات المسحوبة على البارد أو المسحوبة على البارد، وللقضبان الملدنة أو المدرفلة على الساخن والقضبان الكبيرة المسحوبة على البارد (أكثر من 1-1/2 بوصة قطر) وللأسلاك والشرائط اللينة.
• 2. المواد المشغولة على درجة برودة معتدلة (175-250 برينل، 8-25 RB). تثبت لمدة 8 ساعات أو أكثر عند درجة حرارة 1100 إلى 1125 درجة فهرنهايت، يليها التبريد إلى 900 درجة فهرنهايت بمعدل لا يتجاوز 15 إلى 25 درجة فهرنهايت في الساعة. يمكن الحصول على صلابة أعلى من خلال التثبيت لمدة تصل إلى 16 ساعة في درجة الحرارة، خاصةً إذا كانت المادة قد تم تشغيلها على البارد قليلاً. كقاعدة عامة، يجب الاحتفاظ بالمواد ذات الصلابة الأولية من 175-200 برينل لمدة 16 ساعة كاملة. المواد القريبة من الرقم الأعلى 250 برينيل (25Rc) يجب أن تصل إلى الصلابة الكاملة خلال 8 ساعات. تنطبق هذه الإجراءات على القضبان المسحوبة على البارد، والشريط الصلب، والقطع الباردة المقطوعة على البارد والأسلاك ذات درجة الحرارة المتوسطة.
• 3. مادة مشغولة على البارد تماماً (260-325 برينل، 25-35 Rc). تثبت لمدة 6 ساعات أو أكثر عند درجة حرارة 980 إلى 1000 درجة فهرنهايت متبوعة بالتبريد إلى 900 درجة فهرنهايت بمعدل لا يتجاوز 15 إلى 25 درجة فهرنهايت في الساعة. في بعض الحالات أعلى قليلاً الصلابة يمكن الحصول عليها (خاصةً مع المواد القريبة من الطرف السفلي من الصلابة النطاق) عن طريق الاحتفاظ به من 8 إلى 10 ساعات في درجة الحرارة. هذا الإجراء مناسب لشريط الزنبرك الزنبركي أو السلك الزنبركي أو بشدة مشغول على البارد قطع مثل الكرات الصغيرة المشكّلة على البارد.
  ملاحظة: يمكن أن يتم التبريد على خطوات من 100 درجة فهرنهايت، مع الاحتفاظ بالفرن من 4 إلى 6 ساعات في كل خطوة. على سبيل المثال، يمكن أن يكون الإجراء 1 16 ساعة عند 1100 درجة فهرنهايت + 4 إلى 6 ساعات عند 1000 درجة فهرنهايت + 4 إلى 6 ساعات عند 900 درجة فهرنهايت. ومع ذلك، فإن الإجراءات الموضحة تحت 1 و2 و3 عادةً ما تعطي خصائص أعلى. 
  في بعض الحالات قد يكون من المرغوب فيه تقليل المعالجة الحرارية الوقت، إما لتوفير التكاليف أو للحصول على خصائص وسيطة. من الصعب تقديم توصيات محددة تغطي كامل نطاق الاحتمالات. ويتمثل أفضل إجراء في إجراء اختبارات تجريبية على العينات التي تكرر المقطع العرضي للمادة المراد تقسيتها.

المواد التي تم تسخينها لأي مدة زمنية ملموسة في نطاق درجة حرارة 1100 درجة فهرنهايت إلى وقت ودرجة حرارة التعرض. سيكون للمواد التي مضى على عمرها أكثر من اللازم الخواص الميكانيكية من المعدن المعتق بشكل صحيح، ولا يمكن رفع الخصائص عن طريق معالجات التقادم اللاحقة. ومن أجل تقوية المواد المعتقة أكثر من اللازم، يجب أن يتم تلدينها بمحلول (1800-1900 درجة فهرنهايت) لإعادة إذابة المكونات التي تصلب مع تقدم العمر، ثم إعادة تعتيقها. يتم فقدان جميع فوائد العمل على البارد في التلدين. أعلى قوة يمكن الحصول عليها هي تلك التي تتوافق مع الحالة الملدنة والمعتقة.

لن تُظهر المادة التي تم تقسية عمرها لإنتاج أقصى قدر من الصلابة تغيرًا ملموسًا في الخواص إذا تم تسخينها مرة أخرى أو الاحتفاظ بها في أي درجة حرارة تصل إلى درجة الحرارة التي تم عندها المعالجة الحرارية تم تنفيذه. قد تكون هناك زيادة طفيفة في الخصائص إذا كان معدل التبريد في الأصل المعالجة الحرارية كان سريعًا جدًا بين 1050 و800 درجة فهرنهايت. إذا تم تسخين المادة المصلدة لاحقًا فوق 1100 درجة فهرنهايت ثم تبريدها، فسيحدث انخفاض في الخواص. تعرّضت سبيكة مونيل K-500 المقواة إلى تسخين مستمر لفترة طويلة عند درجة حرارة 800 درجة فهرنهايت. وحدث مزيد من التقادم البطيء خلال الشهر الأول من التعرض، ولكن لم يتسبب استمرار التسخين في حدوث أي تغير كبير آخر في الخواص.

التصنيع الآلي لمونيل K 500

من الأفضل إنجاز التصنيع الآلي الثقيل للسبائك K-500 عندما تكون المادة في حالة التلدين أو مشغولة على الساخن و التبريد الحالة. ومع ذلك، يمكن تشطيب المواد المتصلبة قديمًا بتشكيلها آليًا بتفاوتات متقاربة وتشطيبها بشكل جيد. ولذلك، فإن الممارسة الموصى بها هي أن يتم تشكيلها بأحجام زائدة قليلاً، ثم تصلب مع التقادم، ثم يتم تشطيبها حتى تصل إلى الحجم. أثناء التقادم، يحدث انكماش دائم طفيف (حوالي 0.0002 بوصة/في) أثناء التقادم، ولكن يحدث القليل من الالتواء بسبب انخفاض درجة الحرارة ومعدلات التبريد البطيئة المتضمنة.