Monel K 500 Aleación K 500 N05500 2.4375

La aleación de níquel-cobre Monel K-500 combina la excelente resistencia a la corrosión característica de Mone 400 con las ventajas añadidas de una mayor resistencia y dureza. El aumento propiedades se obtienen sumando aluminio y titanio a la níquel-cobre base, y mediante calentamiento en condiciones controladas para que precipiten partículas submicroscópicas de Ni3 (Ti, Al) en toda la matriz. El tratamiento térmico utilizado para precipitaciones se denomina comúnmente endurecimiento por la edad o envejecimiento.

La aleación K-500 tiene aproximadamente el doble de resistencia a la tracción y triplicar el límite elástico de la aleación 400. La resistencia de la aleación K-500 se mantiene hasta 1200 grados Fahrenheit, pero se mantiene dúctil y resistente hasta temperatura de -400 grados Fahrenheit. La aleación K-500 también se mantiene no magnética hasta -200 grados Fahrenheit. Otras características de la aleación K-500 son resistencia a la corrosión en una amplia gama de química y entornos marinos, desde sales y álcalis, ácidos no oxidantes hasta agua pura. La aleación K-500 es amagnética y resistente a las chispas. También se recomienda que la aleación K-500 sea recocido cuando se suelde y que cualquier soldadura sea alivio del estrés antes del envejecimiento.

Monel K500 es una aleación de níquel-cobre endurecible por precipitación que combina la excelente resistencia a la corrosión característica del Monel 400 con la ventaja añadida de una mayor resistencia y dureza. Estas propiedades amplificadas, resistencia y dureza, se obtienen añadiendo aluminio y titanio a la base de níquel-cobre y mediante un tratamiento térmico utilizado para efectuar la precipitación, normalmente denominado endurecimiento por envejecimiento o envejecimiento.

Esta aleación de níquel es resistente a la chispa y no magnética hasta -200° F. Sin embargo, es posible desarrollar una capa magnética en la superficie del material durante el procesamiento. Aluminio y cobre puede oxidarse selectivamente durante el calentamiento, dejando una película magnética rica en níquel en el exterior. El decapado o la inmersión brillante en ácido pueden eliminar magnético película y restaurar las propiedades no magnéticas.

Cuando está endurecido por envejecimiento, el Monel K-500 tiene una mayor tendencia a la corrosión. agrietamiento por corrosión bajo tensión en algunos entornos que el Monel 400. La aleación K-500 tiene aproximadamente el triple de límite elástico y el doble de resistencia a la tracción en comparación con la aleación 400. Además, puede reforzarse aún más mediante trabajo en frío antes de endurecimiento por precipitación. La fuerza de este aleación de acero y níquel se mantiene a 1200° F pero permanece dúctil y resistente hasta temperaturas de 400° F. Su intervalo de fusión es de 2400-2460° F.Resistencia a la corrosión

La resistencia a la corrosión de la aleación de Monel K-500 es subtantialmente equivalente a la de la aleación 400 salvo que, en estado endurecido por envejecimiento, la aleación K-500 tiene una mayor tendencia a la agrietamiento por corrosión bajo tensión en algunos entornos. Se ha comprobado que la aleación Monel K-500 es resistente a un entorno de gas ácido. Después de 6 días de inmersión continua en soluciones saturadas (3500 ppm) de sulfuro de hidrógeno con pH ácidos y básicos (entre 1,0 y 11,0), las probetas en U de chapa endurecida por envejecimiento no muestran agrietamiento. Había algo de cascarilla negra fuertemente adherida. La dureza de las probetas oscilaba entre 28 y 40 Rc.

La aleación K-500 es especialmente adecuada para los ejes de bombas centrífugas en servicio marino debido a su baja corrosión en agua de mar a alta velocidad y a su alta resistencia. En agua de mar estancada o de movimiento lento, pueden producirse incrustaciones seguidas de picaduras, pero estas picaduras se ralentizan tras un ataque inicial bastante rápido.

Especificación de la aleación Monel K500:

Especificación estándar ASME SB163 para tubos sin soldadura de níquel y aleaciones de níquel para condensadores e intercambiadores de calor.

Especificación estándar ASME SB165 para tubos sin soldadura de aleación de níquel-cobre (UNS N04400)*.

ASME SB167 Especificación estándar para tubos y tuberías sin soldadura de aleaciones de níquel-cromo-hierro, aleaciones de níquel-cromo-cobalto-molibdeno (UNS N06617) y aleaciones de níquel-hierro-cromo-tungsteno (UNS N06674).

ASME SB407 Especificación estándar para tubos sin soldadura de aleación de níquel-hierro-cromo

ASME SB423 Especificación estándar para tubos sin soldadura de aleación de níquel-hierro-cromo-molibdeno-cobre (UNS N08825, N08221 y N06845)

ASME SB444 Especificación estándar para tubos y tuberías de aleaciones de níquel-cromo-molibdeno-colombio (UNS N06625 y UNS N06852) y aleaciones de níquel-cromo-molibdeno-silicio (UNS N06219).

ASME SB622 Especificación estándar para tubos sin soldadura de níquel y aleaciones de níquel-cobalto

Tubo sin soldadura ASME SB668 UNS N08028

ASME SB690 Especificación estándar para tubos sin soldadura de aleaciones de hierro-níquel-cromo-molibdeno (UNS N08366 y UNS N08367)

ASME SB729 Especificación estándar para tubos sin soldadura de aleación de níquel UNS N08020, UNS N08026 y UNS N08024

Monel K 500 Características

• Resistencia a la corrosión en una amplia gama de entornos marinos y químicos. Desde agua pura hasta ácidos minerales no oxidantes, sales y álcalis.
• Excelente resistencia a altas velocidades agua de mar
• Resistente a un entorno de gas ácido
• Excelente propiedades mecánicas desde temperaturas bajo cero hasta unos 480C
• Aleación antimagnética

Monel K 500 Aplicaciones

• Aplicaciones de servicio de gas ácido
• Elevadores y válvulas de seguridad para la producción de petróleo y gas
• Herramientas e instrumentos para pozos petrolíferos, como collares de perforación
• Industria petrolífera
• Cuchillas y rascadores médicos
• Cadenas, cables, muelles, embellecedores de válvulas, elementos de fijación para el servicio marítimo
• Bomba ejes e impulsores en servicio marino

Fabricación con Monel K-500

El Monel K-500 se fabrica fácilmente mediante procedimientos comerciales estándar.

La mejor manera de soldar la aleación K-500 es mediante el proceso de soldadura por arco de gas-tungsteno. Se recomienda que el Monel K-500 sea recocido cuando se suelde y que cualquier soldadura sea liberada de tensiones antes del envejecimiento.

El mecanizado pesado de esta aleación se realiza mejor cuando el material está recocido o trabajado en caliente y templado. Sin embargo, el material endurecido puede mecanizarse con tolerancias estrechas y acabados finos. Por lo tanto, la práctica recomendada es mecanizar ligeramente por encima de la medida, endurecer por envejecimiento y, a continuación, acabar a la medida. Durante el envejecimiento, se produce una ligera contracción permanente, pero el alabeo es mínimo debido a las bajas temperaturas y a la lentitud del enfriamiento.

Composición química del Monel K 500, %

Especificaciones y designación del Monel K 500

UNS N05500
BS 3072-3076 (NA18)
ASME Código de Calderas Sección VIII
SAE AMS 4676
MIL-N-24549 DIN 17743, 17752, 17754
Werkstoff Nr. 2.4375
QQ-N-286
NACE MR-01-75

Monel K 500Propiedades mecánicas

Propiedades típicas de tracción a temperatura ambiente del material recocido

Monel K 500 Propiedades físicas

Monel K 500Tratamiento térmico

El recocido se efectúa tanto para ablandar la matriz después de la elaboración como para disolver la fase de endurecimiento por envejecimiento. Puede conseguirse un ablandamiento adecuado con temperaturas tan bajas como 1400-1600 °F, pero se recomienda calentar a 1800 °F los productos acabados en caliente y a 1900 °F los productos estirados en frío para obtener una respuesta óptima al posterior endurecimiento por envejecimiento. El crecimiento del grano es bastante rápido por encima de 1800 °F, y si se desea una estructura de grano fino, el tiempo de calentamiento debe mantenerse al mínimo a estas temperaturas más altas.

Para obtener una respuesta de envejecimiento óptima y la máxima blandura, es importante obtener sin demora un enfriamiento efectivo con agua a partir de la temperatura de calentamiento. Un retraso en el enfriamiento o un enfriamiento lento pueden provocar la precipitación parcial de la fase de endurecimiento por envejecimiento y el consiguiente deterioro de la respuesta de envejecimiento. La adición de aproximadamente 2% en volumen de alcohol al agua minimizará la oxidación y facilitará el decapado.

Se recomiendan los siguientes procedimientos de endurecimiento por envejecimiento para alcanzar las propiedades máximas.

• 1.Material blando (140-180 Brinell, 75-90 RB). Mantener durante 16 horas a una temperatura de 1100 a 1125°F, seguido de un enfriamiento en horno a razón de 15 a 25°F por hora hasta 900°F. El enfriamiento desde 900 °F hasta la temperatura ambiente puede realizarse por enfriamiento en horno o por aire, o por temple, sin tener en cuenta la velocidad de enfriamiento. Este procedimiento es adecuado para las piezas forjadas, recocidas o templadas, para las barras recocidas o laminadas en caliente y las barras grandes estiradas en frío (de más de 1-1/2″ de diámetro), así como para el alambre y el fleje de temple blando.
• 2. Material trabajado en frío moderado (175-250 Brinell, 8-25 RB). Mantener durante 8 horas o más a 1100 a 1125 °F, seguido de enfriamiento a 900 °F a una velocidad no superior a 15 a 25 °F por hora. Se pueden obtener durezas más altas manteniendo el material a temperatura durante 16 horas o más, especialmente si el material ha sido trabajado en frío sólo ligeramente. Como regla general, el material con una dureza inicial de 175-200 Brinell debe mantenerse durante 16 horas. El material cercano a la cifra superior de 250 Brinell (25Rc) debería alcanzar la dureza total en 8 horas. Estos procedimientos son aplicables a varillas estiradas en frío, flejes duros, piezas estiradas en frío y alambre de temple intermedio.
• 3. Material totalmente trabajado en frío (260-325 Brinell, 25-35 Rc). Mantener durante 6 horas o más a 980 a 1000 °F seguido de enfriamiento a 900 °F a una velocidad no superior a 15 a 25 °F por hora. En algunos casos, ligeramente superior. dureza (sobre todo con material cercano al extremo inferior de la gama). dureza ) manteniéndolo a temperatura entre 8 y 10 horas. Este procedimiento es adecuado para flejes de resorte templado, alambre de resorte o alambre muy templado. trabajado en frío piezas como pequeñas bolas moldeadas en frío.
  NOTA: El enfriamiento puede hacerse en pasos de 100°F, manteniendo el horno de 4 a 6 horas en cada paso. Por ejemplo, el procedimiento 1 podría ser 16 horas a 1100°F + 4 a 6 horas a 1000°F + 4 a 6 horas a 900°F. Sin embargo, los procedimientos descritos en los puntos 1, 2 y 3 suelen dar mejores propiedades. 
  En algunos casos puede ser deseable disminuir tratamiento térmico tiempo, ya sea para ahorrar costes o para obtener propiedades intermedias. Es difícil hacer recomendaciones específicas que cubran toda la gama de posibilidades. El mejor procedimiento consiste en realizar ensayos piloto en probetas que dupliquen la sección transversal del material que se va a templar.

Material que ha sido calentado durante un periodo de tiempo apreciable en el intervalo de temperatura de 1100°F a tiempo y temperatura de exposición. El material sobreenvejecido tendrá propiedades mecánicas que el metal envejecido correctamente, y sus propiedades no pueden mejorarse con tratamientos de envejecimiento posteriores. Para reforzar el material sobreenvejecido, debe recocido en solución (1800-1900°F) para volver a disolver los constituyentes endurecedores y, a continuación, volver a envejecerlo. En el recocido se pierden todas las ventajas del trabajo en frío. La mayor resistencia obtenible es la correspondiente al estado recocido y envejecido.

El material que ha sido endurecido por envejecimiento para producir la máxima dureza no mostrará un cambio apreciable en sus propiedades si se calienta de nuevo o se mantiene a cualquier temperatura hasta aquella a la que el material original fue endurecido por envejecimiento. tratamiento térmico se llevó a cabo. Puede haber un pequeño aumento de las propiedades si la tasa de enfriamiento en el original tratamiento térmico fue demasiado rápida entre 1050 y 800°F. Si el material endurecido se calienta posteriormente por encima de 1100°F y luego se enfría, se producirá una disminución de las propiedades. La aleación endurecida Monel K-500 ha sido sometida a un calentamiento prolongado y continuado a 800°F. Durante el primer mes de exposición se produjo un envejecimiento más lento, pero el calentamiento continuado no causó más cambios significativos en las propiedades.

Mecanizado de Monel K 500

El mecanizado pesado de la aleación K-500 se realiza mejor cuando el material está en la condición de recocido o trabajado en caliente y enfriamiento estado. Sin embargo, el material endurecido puede mecanizarse con tolerancias estrechas y acabarse con precisión. Por lo tanto, la práctica recomendada es mecanizar ligeramente por encima de la medida, endurecer por envejecimiento y, a continuación, acabar a la medida. Durante el envejecimiento, se produce una ligera contracción permanente (aproximadamente 0,0002 pulg./pulg.), pero el alabeo es mínimo debido a la baja deformación del material. temperatura y la lentitud del enfriamiento.