Монель K 500 Сплав K 500 N05500 2.4375

Монель никель-медный сплав К-500 сочетает в себе превосходные коррозионная стойкость характеристика Моне 400 с дополнительными преимуществами в виде повышенной прочности и твердости. Повышенный недвижимость получаются путем сложения алюминий и титан к никель-медь и нагревом в контролируемых условиях, в результате чего субмикроскопические частицы Ni3 (Ti, Al) осаждаются во всей матрице. Термическая обработка, используемая для получения осадки обычно называют возрастным упрочнением или старением.

Сплав K-500 имеет примерно в два раза больше прочность на разрыв и утроить предел текучести сплава 400. Прочность сплава K-500 сохраняется до 1200 градусов по Фаренгейту, но остается вязкой и прочной до температура до -400 градусов по Фаренгейту. Сплав K-500 также остается немагнитным до -200 градусов по Фаренгейту. Дополнительные характеристики сплава K-500 включают в себя коррозионная стойкость в широком диапазоне химический и морской среде, от солей и щелочей, неокисляющих кислот до чистой воды. Сплав К-500 немагнитен и устойчив к искрам. Также рекомендуется, чтобы сплав K-500 был отожженный при сварке и чтобы все сварные соединения были снятие стресса перед старением.

Monel K500 - это никель-медный сплав, упрочняемый осадками, который сочетает в себе превосходные свойства. коррозионная стойкость характерные для Monel 400, с дополнительным преимуществом в виде большей прочности и твердость. Эти усиленные свойства, прочность и твердость, достигаются за счет добавления алюминия и титан на никель-медной основе и термической обработке, используемой для осаждения, обычно называемой закалкой или старением.

Этот никелевый сплав устойчив к искрам и немагнитен до -200° F. Однако в процессе обработки на поверхности материала может образоваться магнитный слой. Алюминий и медь может выборочно окисляться при нагревании, оставляя снаружи магнитную пленку с высоким содержанием никеля. Травление или яркое погружение в кислоту может удалить магнитный пленку и восстановить немагнитные свойства.

В закаленном состоянии Монель К-500 имеет большую склонность к стресс-коррозионное растрескивание в некоторых средах, чем Monel 400. Сплав K-500 имеет примерно в три раза больший предел текучести и в два раза больший предел прочности на растяжение по сравнению со сплавом 400. Кроме того, он может быть дополнительно усилен за счет холодная обработка до закалка осадками. Сила этого сплав никелевой стали выдерживает температуру до 1200° F, но остается вязким и прочным до температуры 400° F. Диапазон плавления составляет 2400-2460° F.Устойчивость к коррозии

Коррозионная стойкость сплава Monel K-500 практически эквивалентна коррозионной стойкости сплава 400 за исключением того, что в закаленном состоянии сплав К-500 имеет большую склонность к коррозионное растрескивание под напряжением в некоторых средах. Монельский сплав K-500 оказался устойчивым к воздействию кислой газовой среды. После 6 дней непрерывного погружения в насыщенные (3500ppm) растворы сероводорода при кислом и основном pH (в диапазоне от 1,0 до 11,0) образцы U-образного изгиба листа с возрастной закалкой не дали трещин. Имелось некоторое количество плотно прилегающей черной окалины. Твердость образцов варьировалась от 28 до 40 Rc.

Сочетание очень низкой скорости коррозии в высокоскоростной морской воде и высокой прочности делает сплав K-500 особенно подходящим для валов центробежных насосов, эксплуатируемых в морских условиях. В застойной или медленно движущейся морской воде может возникнуть обрастание, за которым последует питтинг, но этот питтинг замедляется после довольно быстрого первоначального воздействия.

Спецификация сплава Monel K500:

Стандартная спецификация ASME SB163 на бесшовные трубки для конденсаторов и теплообменников из никеля и никелевых сплавов

Стандартная спецификация ASME SB165 на никель-медный сплав (UNS N04400)* для бесшовных труб и трубок

ASME SB167 Стандартная спецификация на никель-хром-железные сплавы, никель-хром-кобальт-молибденовый сплав (UNS N06617) и никель-железо-хром-вольфрамовый сплав (UNS N06674) бесшовные трубы и трубки

ASME SB407 Стандартная спецификация на бесшовные трубы и трубки из никель-железо-хромового сплава

Стандартная спецификация ASME SB423 на бесшовные трубы и трубки из сплава никель-ирон-хром-молибден-медь (UNS N08825, N08221 и N06845)

ASME SB444 Стандартная спецификация на трубы и трубки из никель-хром-молибден-колумбиевых сплавов (UNS N06625 и UNS N06852) и никель-хром-молибден-кремниевого сплава (UNS N06219)

Стандартная спецификация ASME SB622 на бесшовные трубы и трубки из никеля и никель-кобальтового сплава

Бесшовные трубы и трубки ASME SB668 UNS N08028

Стандартная спецификация ASME SB690 для бесшовных труб и трубок из сплавов железо-никель-хром-молибден (UNS N08366 и UNS N08367)

Стандартная спецификация ASME SB729 на бесшовные трубы и трубки из никелевых сплавов UNS N08020, UNS N08026 и UNS N08024

Характеристики Monel K 500

• Коррозионная стойкость в широком диапазоне морских и химических сред. От чистой воды до неокисляющих минеральных кислот, солей и щелочей.
• Отличная устойчивость к высоким скоростям морская вода
• Устойчивость к воздействию кислой газовой среды
• Превосходно механические свойства от отрицательных температур до 480C
• Немагнитный сплав

Применение Monel K 500

• Применение для обслуживания кислых газов
• Предохранительные лифты и клапаны для добычи нефти и газа
• Инструменты и приборы для нефтяных скважин, такие как бурильные колонны
• Промышленность нефтяных скважин
• Лезвия и скребки
• Цепи, тросы, пружины, обрезки клапанов, крепеж для морских судов
• Насос валы и рабочие колеса в морской технике

Изготовление с использованием Monel K-500

Монель K-500 легко изготавливается по стандартным технологиям.

Сварку сплава K-500 лучше всего выполнять методом газовой дуговой сварки вольфрамовым электродом. Рекомендуется отжигать Monel K-500 при сварке и снимать напряжение с любых сварных соединений перед старением.

Тяжелая механическая обработка этого сплава лучше всего выполняется, когда материал находится в отожженном состоянии или в состоянии горячей обработки и закалки. Однако закаленный материал можно подвергать чистовой обработке с точными допусками и тонкой отделкой. Поэтому рекомендуется обрабатывать материал с небольшим превышением размеров, подвергать его возрастной закалке, а затем доводить до нужного размера. Во время старения происходит небольшое постоянное сужение, но из-за низких температур и медленной скорости охлаждения коробление практически не происходит.

Химический состав Monel K 500, %

Технические характеристики и обозначение Monel K 500

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

Monel K 500Механические свойства

Типичные свойства при растяжении при комнатной температуре для отожженного материала

Монель K 500 Физические свойства

Монель K 500Тепловая обработка

Отжиг проводится как для размягчения матрицы после обработки, так и для растворения фазы возрастного упрочнения. Достаточное размягчение может быть достигнуто при температурах 1400-1600°F, но для оптимальной реакции на последующую возрастную закалку рекомендуется нагрев при 1800°F для горячедеформированных изделий и 1900°F для холоднотянутых изделий. Рост зерна становится довольно быстрым при температурах выше 1800°F, и если требуется получить мелкозернистую структуру, время нагрева при таких высоких температурах должно быть минимальным.

Для достижения оптимальной реакции старения и максимальной мягкости важно обеспечить эффективную закалку водой от температуры нагрева без задержки. Промедление в закаливании или медленное закаливание может привести к частичному выпадению осадка фазы возрастного упрочнения и последующему ухудшению реакции старения. Добавление в воду около 2% по объему спирта минимизирует окисление и облегчает травление.

Для достижения максимальных свойств рекомендуются следующие процедуры возрастной закалки.

• 1.Мягкий материал (140-180 Бринелля, 75-90 RB). Выдержите в течение 16 часов при температуре 1100-1125°F с последующим охлаждением в печи со скоростью 15-25°F в час до 900°F. Охлаждение от 900°F до комнатной температуры может осуществляться путем охлаждения в печи или на воздухе, или путем закалки, без учета скорости охлаждения. Эта процедура подходит для кованых поковок, закаленных или отожженных поковок, отожженных или горячекатаных прутков и больших холоднотянутых прутков (диаметром более 1-1/2″), а также для мягкотемпературной проволоки и ленты.
• 2. Умеренно холоднообработанный материал (175-250 Бринелля, 8-25 RB). Выдержите в течение 8 часов или дольше при температуре 1100-1125°F, затем охладите до 900°F со скоростью не более 15-25°F в час. Более высокая твердость может быть получена при выдержке в течение 16 часов при температуре, особенно если материал подвергался незначительной холодной обработке. Как правило, материал с начальной твердостью 175-200 единиц по Бринеллю следует выдерживать все 16 часов. Материал, близкий к верхней цифре 250 Бринелль (25Rc) должна достичь полной твердости за 8 часов. Эти процедуры применимы к холоднотянутым пруткам, полосам с твердостью вала, кускам с холодной закалкой и среднетемпературной проволоке.
• 3. Полностью обработанный холодным способом материал (260-325 Бринелля, 25-35 Rc). Выдержите в течение 6 часов или дольше при температуре 980-1000°F с последующим охлаждением до 900°F со скоростью не более 15-25°F в час. В некоторых случаях скорость может быть немного выше твердость может быть получен (особенно при использовании материала вблизи нижнего предела твердость диапазон), выдерживая при температуре от 8 до 10 часов. Эта процедура подходит для пружинно-температурной ленты, пружинной проволоки или сильно холодная обработка такие, как небольшие шарики холодной формовки.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Охлаждение можно проводить ступенями по 100°F, выдерживая печь от 4 до 6 часов на каждой ступени. Например, процедура 1 может включать 16 часов при 1100°F + от 4 до 6 часов при 1000°F + от 4 до 6 часов при 900°F. Однако процедуры, описанные в пунктах 1, 2 и 3, обычно дают более высокие свойства. 
  В некоторых случаях может потребоваться уменьшить термообработка время, либо для экономии средств, либо для получения промежуточных свойств. Трудно дать конкретные рекомендации, которые охватывали бы весь спектр возможностей. Лучше всего проводить экспериментальные испытания на образцах, которые дублируют поперечное сечение материала, подлежащего закалке.

Материал, который подвергался нагреву в течение сколько-нибудь заметного периода времени в диапазоне температур 1100°F до времени и температуры воздействия. Передержанный материал будет иметь более низкие механические свойства чем правильно состаренный металл, и его свойства не могут быть улучшены последующими процедурами старения. Чтобы укрепить передержанный материал, его необходимо отжечь в растворе (1800-1900°F), чтобы растворить компоненты, вызывающие возрастное упрочнение, а затем снова подвергнуть старению. При отжиге теряются все преимущества холодной обработки. Наибольшую прочность можно получить в отожженном и состаренном состоянии.

Материал, прошедший возрастную закалку для получения максимальной твердости, не покажет заметного изменения свойств, если его снова нагреть или выдержать при любой температуре, вплоть до той, при которой он был первоначально закален. термическая обработка была проведена. Возможно небольшое увеличение свойств, если скорость охлаждения в исходном термическая обработка между 1050 и 800°F была слишком быстрой. Если закаленный материал впоследствии нагреть выше 1100°F, а затем охладить, произойдет снижение свойств. Закаленный сплав Monel K-500 был подвергнут длительному нагреву при температуре 800°F. В течение первого месяца выдержки происходило дальнейшее медленное старение, но дальнейший нагрев не привел к существенному изменению свойств.

Обработка Monel K 500

Тяжелая механическая обработка сплава K-500 лучше всего выполняется, когда материал находится в состоянии отжига или горячей обработки и закалка состояние. Однако закаленный материал можно подвергнуть чистовой обработке с соблюдением точных допусков и тонкой доводке. Поэтому рекомендуется обрабатывать с небольшим превышением размеров, подвергать возрастной закалке, а затем доводить до нужного размера. Во время старения происходит небольшое постоянное сужение (около 0,0002 дюйма/дюйм), но коробление практически не происходит из-за низкого уровня температура и медленные скорости охлаждения.