Seos 400 / MONEL® seos 400 / 2.4360 / UNS N04400 – nikkeli- ja kupariseos NiCu30Fe
Seos 400 (MONEL® metalliseos 400, UNS N04400, 2.4360, NiCu30Fe, VDM® Seos 400, Nicorros) Se on korroosionkestävä nikkeli-kupariseos, jolla on yksifaasinen austeniittinen rakenne. Siinä yhdistyvät korkea venyvyys, erinomaiset matalan lämpötilan ominaisuudet ja kestävyys monissa pelkistävissä ympäristöissä. Se sisältää tyypillisesti vähintään 63 % nikkeliä (mukaan lukien koboltti), 28–34 % kuparia ja pieniä määriä rautaa, mangaania ja muita alkuaineita. Materiaalia käytetään pääasiassa meri-, kemian-, jalostus- ja energiateollisuudessa.
Toisin kuin erkautuskarkeneva MONEL K-500 -seos, Alloy 400 lujitetaan pääasiassa kylmämuokkaamalla.Lopullisessa seosvalinnassa on otettava huomioon väliaineen tyyppi, happipitoisuus, virtausnopeus, lämpötila, kuormitus ja materiaalin kunto.
Alfa-Techin saatavilla olevat materiaalit – Alloy 400 / MONEL® 400 / 2.4360 / N04400
Tangot – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Litteät tangot ja sauvat – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Taotut tangot, lohkot ja levyt – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Avomuovattavat takeet ja mittatilaustyönä tehdyt komponentit – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Saumattomat putket – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Levyt, nauhat ja muotit – Seos 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400
+48 63 261 05 19
kontakt@alfa-tech.com.pl
Seos 400 / MONEL:n kemiallinen koostumus® 400 – UNS N04400, DIN 2.4360, BS NA13, ISO, JIS ja GOST
Lista sisältää kaikki vertailuun lähetetyt koostumusryhmät , mukaan lukien eurooppalaiset, brittiläiset, ISO-standardin mukaiset ja samankaltaiset venäläiset lajikkeet. Vaihteluvälit ilmaistaan massaprosentteina. Hyväksyttävyys määräytyy tietyn tuotestandardin ja sen painoksen mukaan, ei pelkästään nimen samankaltaisuuden perusteella . GOST-standardi kuvaa materiaalia, jolla on erilaiset sallitut alkuainepitoisuudet; se ei automaattisesti korvaa UNS N04400 -standardia.
| Seos 400 / MONEL 400 / UNS N04400:n kemiallinen koostumus – massaprosentti | |||||||||||
| Seoslaatu | sääntö | Ni | Cu | C | Fe | Mn | Si | S | Ti | Al | muut |
| Seos 400 / N04400 / MONEL® 400 | ASTM / UNS | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,30 | max. 2,5 | max. 2,0 | max. 0,50 | max. 0,024 | - | - | Ni sisältää koboltin; ASTM-tuoterajoitukset |
| 2.4360 / NiCu30Fe | DIN / EN | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,15 | 1,0-2,5 | max. 2,0 | max. 0,50 | max. 0,020 | max. 0,30 | max. 0,50 | Vaatimukset standardin 2.4360 mukaisesti; Mitä eritelmän mukaan |
| NA13 | BS 3072–3076 | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,30 | lepo / max 2,5* | max. 2,0 | max. 0,50 | max. 0,020 | - | - | |
| NiCu30 / NW4400* | ISO / JIS | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,15 | 1,0-2,5 | max. 2,0 | max. 0,50 | max. 0,020 | max. 0,30 | max. 0,05 | *NiCu30 – ISO; NW4400 – JIS |
| MONEL® seos 400 | Erityiset metallit | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,30 | max. 2,5 | max. 2,0 | max. 0,50 | max. 0,024 | - | - | Ni + Co ≥ 63,0; valmistajan raja-arvot |
| VDM® Alloy 400 / Nicorros | VDM-metallit | min. 63,0 | 28,0-34,0 | max. 0,15 | 1,0-2,5 | max. 2,0 | max. 0,50 | - | - | max. 0,50 | VDM 2020 -kortin mukainen linja; S:ää ja Ti:tä ei ole määritelty |
| НМЖМц28-2,5-1,5 / NMZhMts28-2,5-1,5 | GOST 492 | 65,6–69,8 * | 27,0-29,0 | max. 0,20 | 2,0-3,0 | 1,2-1,8 | max. 0,05 | max. 0,01 | - | - | *Ni+Co; P enint. 0,005; sukua oleva laji, ei täydellinen korvaaja |
Huomautus: BS-rivillä merkintä "Fe – saldo" ja yhdistetty merkintä "ISO / JIS" on säilytetty vain todentamista varten historiallista dokumentaatiota vasten. Vahvistettu peruskoostumus N04400 määrittää ensisijaisesti Ni + Co:n vähintään 63 %, Cu:n 28–34 %, Fe:n enintään 2,5 %, Mn:n enintään 2 %, C:n enintään 0,30 %, Si:n enintään 0,50 % ja S:n enintään 0,024 %. Merkintä 2.4361 löytyy myös erikoismetallien dokumentaatiosta, mutta koostumusta 2.4360 ei pitäisi automaattisesti määrittää kaikille lajikkeille ja olosuhteille.
Seosaineiden vaikutus Alloy 400:n ominaisuuksiin
- Ni (Ei kumpikaan) – luo kiinteän liuosmatriisin, tukee vastustuskykyä pelkistäville ympäristöille ja hyvää plastisuutta myös matalissa lämpötiloissa.
- Cu (Cu) – vastaa materiaalin käyttäytymisestä monissa suolaliuoksissa, emäksissä ja tietyissä olosuhteissa ei-hapettavissa hapoissa; suuri kuparipitoisuus ei tee materiaalista kestävää kaikille hapoille.
- Fe (Fe) – teknologinen lisäaine, vaikuttaa matriisin mekaanisiin ominaisuuksiin ja koostumukseen; sen raja vaihtelee valituissa eritelmissä.
- Mn (Mn) – auttaa hallitsemaan metallurgista prosessia ja voi sitoa osan rikistä; vaikuttaa materiaalin puhtauteen.
- C (C), Si (Si), S (S) – niiden pitoisuus on rajallinen mikrorakenteen, prosessoinnin, hitsattavuuden ja odotetun korroosionkestävyyden vuoksi.
- Ti (Ti) ja Al (AI) – perusmetalliseoksessa 400 näitä alkuaineita on rajoitettu joissakin standardeissa. Sitä ei pidä sekoittaa MONEL K-500 -metalliin, jossa alumiinia ja titaania käytetään erkautuskarkaisuun.
MONEL® 400 – Karakterisointi, mikrorakenne ja seoskehitys
MONEL 400 on historiallisesti yksi tärkeimmistä teollisista nikkeli-kupari-seoksista. Se kehitettiin 1900-luvun alkupuolelta lähtien, ja se oli yksi ensimmäisistä nikkeliseoksista, joita käytettiin laajalti aggressiivisissa käyttöolosuhteissa. Sen merkitys nykyaikaisissa malleissa johtuu sen kemiallisen kestävyyden ja edullisen lujuuden yhdistelmästä, ei pelkästään sen perinteisestä käytöstä laivanrakennuksessa.
Seoksen rakenne on pohjimmiltaan yksifaasinen, FCC (pintakeskeinen kuutiollinen), ja lujittuminen johtuu kiinteän liuoksen ja muokkauslujittumisesta. Se ei vastaa karkaistuja tai erkautuslujitettuja seoksia. Oikein hehkutettu monel säilyttää sitkeytensä kryogeenisissä lämpötiloissa eikä siinä esiinny monille ferriittisille teräksille tyypillistä sitkeä-hauras -siirtymää.
Tärkeä ero: MONEL® 400 / N04400, MONEL® R-405 / N04405 ja MONEL® K-500 / N05500 on kolmea eri laatua. R-405:ssä on korkeampi rikkipitoisuus helpottaakseen työstöä, kun taas K-500 on alumiinilla ja titaanilla erkautuksella karkaistua. Ne eivät ole keskenään vaihdettavissa ilman standardin, ominaisuuksien ja käyttötarkoituksen tarkistamista.
Alloy 400 / MONEL-sovellukset® 400 teollisuudessa
- Meri- ja offshore-teollisuus: pumpun juoksupyörät ja akselit, käyttöakselit, liittimet, liittimet, merivesiasennusten osat, roiskevyöhykkeet; seisovien alueiden riski on arvioitava rakokorroosio.
- Suolan tuotanto ja suolanpoisto: suolaliuoksen lämmittimet, haihduttimet, kloridien väkevöinti- ja kiteytyslaitteet.
- Kemianteollisuus: reaktorit, vaihtimet, säiliöt, venttiilit ja putkistot, jotka toimivat valituissa pelkistävissä ja suolapitoisissa väliaineissa.
- Vetyfluoridin käsittely ja HF-alkylointi: laitoksen osat, jotka on suunniteltu tiukasti valvottuihin prosessiolosuhteisiin; happi ja lisäaineet voivat muuttaa korroosionopeutta.
- Petrokemikaalit ja jalostamot: tislauslaitteet, kuljetusjärjestelmät ja komponentit, jotka altistuvat valituille syövyttäville väliaineille.
- Energiatekniikka: syöttövedenlämmittimet, höyrygeneraattorin putket, lämmönvaihtimet.
- Ydinpolttoaineen tuotanto: valituissa jalostus- ja isotooppierotuslaitoksissa laitosspesifikaatioiden mukaisesti.
- Sähkötekniikka: kaapelit, joustavat elementit ja komponentit, jotka vaativat erityistä kemikaalien kestävyyttä ja vakaita ominaisuuksia.
Seos 400 – Fysikaaliset perusominaisuudet
| MONEL® 400 / 2.4360 – fysikaaliset ominaisuudet huoneenlämmössä | |
|---|---|
| Parametri | Arvioitu arvo |
| Tiheys | 8,80–8,82 g/cm³ |
| Sulamisalue | 1300-1350 ° C |
| rakenne | Ni-Cu-kiinteä liuos, FCC-verkko |
| Kimmokerroin E | noin 182 GPa |
| Kirchhoffin moduuli G | noin 65,5 GPa (erikoismetallit) |
| Poissonin luku ν | około 0,32 |
| Ominaislämpö 20 °C:ssa | noin 427–452 J/(kg K), kortista riippuen |
| Lämmönjohtavuus 20 °C:ssa | noin 22–23 W/(m·K) |
| Resistiivisyys 20 °C:ssa | noin 0,51 µΩ m |
| Curie-lämpötila | noin 20–50 °C |
| Magneettiset ominaisuudet | riippuen erän lämpötilasta ja koostumuksesta |
| Taulukon tulkinta: Curie-lämpötila on lähellä huoneenlämpötilaa. Siksi jotkut sulat voivat olla magneettisia huoneenlämmössä, kun taas toiset voivat olla käytännössä ei-magneettisia. Laitteille, jotka vaativat jatkuvasti alhaista magneettista permeabiliteettia, pelkkä N04400-luku ei riitä. Tiheys- ja ominaislämpötiedot vaihtelevat hieman VDM:n ja Special Metalsin julkaisujen välillä. | |
Lämmönjohtavuus, laajeneminen, resistiivisyys ja ominaislämpö
Lämpötilan noustessa seoksen kuljetusominaisuudet muuttuvat. Lämmönjohtavuus, sähkövastus, ominaislämpökapasiteetti ja keskimääräinen lineaarinen laajenemiskerroin ovat kaikki tärkeitä tekijöitä suunniteltaessa lämmönvaihtimia, kiinnittimiä ja lämmitysjaksoille alttiita asennuksia. Alla olevat arvot on otettu VDM Alloy 400 -tietolomakkeesta ja muodostavat siten yhdenmukaisen mittausjoukon.
| MONEL® 400 – fysikaaliset ominaisuudet lämpötilan funktiona (VDM) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Lämpötila [°C] | cₚ [J/(kg·K)] | λ [W/(m²K)] | ρ [µΩ m] | α [10-6/K] | E [GPa] |
| 20 | 452 | 23,0 | 0,513 | - | 182 |
| 100 | 461 | 25,4 | 0,540 | 13,8 | 180 |
| 200 | 473 | 28,7 | 0,555 | 14,5 | 177 |
| 300 | 484 | 31,9 | 0,575 | 14,9 | 170 |
| 400 | 495 | 34,7 | 0,585 | 15,2 | 165 |
| 500 | 523 | 38,4 | 0,600 | 15,6 | 150 |
| 600 | 544 | 41,2 | 0,618 | 16,0 | - |
| 700 | 555 | 43,1 | 0,635 | 16,4 | - |
| 800 | 566 | 45,1 | 0,655 | 16,8 | - |
| 900 | 577 | 47,5 | 0,675 | 17,3 | - |
| 1000 | 587 | 50,0 | - | - | - |
| 1150 | 603 | 52,9 | - | - | - |
| Taulukon tulkinta: VDM-spesifikaatiossa lämmönjohtavuus kasvaa arvosta 23,0 W/(m K) 20 °C:ssa arvoon 47,5 W/(m K) 900 °C:ssa, kun taas kimmomoduuli pienenee arvosta 182 GPa arvoon 150 GPa jo 500 °C:ssa. α-arvo on keskimääräinen laajeneminen vertailulämpötilasta testilämpötilaan; "—"-merkki osoittaa, että annettua arvoa ei ole annettu mainitussa datalehdessä, eikä sen nolla-arvoa. Yli 425–480 °C:n lämpötilat eivät automaattisesti tarkoita paineastian käyttöön hyväksyntää. | |||||
Alloy 400:n mekaaniset ominaisuudet - hehkutettu ja kylmäkarkaistu
Rm:n, Rp0,2:n, A:n ja kovuuden arvot voivat vaihdella merkittävästi riippuen tuotemuodosta, poikkileikkauksen koosta, muodonmuutosmenetelmästä ja toimitusolosuhteista. Esimerkiksi voimakkaasti kylmämuovattu lanka saavuttaa suuren lujuuden merkittävän venymän heikkenemisen kustannuksella. Erilaisten olosuhteiden yhdistelmää ei pidä pitää yhtenä materiaalin ominaisuutena.
| MONEL® 400 – Erikoismetallien edustavat alueet | ||||
|---|---|---|---|---|
| Luonne ja kunto | Rp0,2 [MPa] | Rm [MPa] | A [%] | Kovuus |
| Hehkutetut tangot | 172-345 | 517-620 | 25-50 | 110-149 HB |
| Kuuma viimeistellyt palkit | 276-690 | 552-758 | 30-60 | 140-241 HB |
| Vedetyt, jännityksettömät tangot | 379-690 | 579-827 | 22-40 | 160-225 HB |
| Kuumavalssatut, hehkutetut paksut levyt | 193-345 | 482-586 | 35-50 | 110-140 HB |
| Hehkutetut ohuet levyt | 207-310 | 482-586 | 35-45 | 65-80 HRB |
| Ohuet, kovat levyt kylmävalssauksen jälkeen | 621-758 | 690-827 | 2-15 | vähintään 93 HRB |
| Saumattomat vedetyt putket, hehkutetut | 172-310 | 482-586 | 35-50 | enintään 75 HRB |
| Taulukon tulkinta: Arvovälit perustuvat eri mittojen ja olosuhteiden tulosten yhdistelmään. Ne eivät ole sitovia hyväksymisrajoja millekään tietylle tilaukselle. Käytännössä hehkutetun tangon Rp0,2-arvo voi olla noin 172–345 MPa, kun taas kylmämuokkauksen ja jännityksenpoiston jälkeen se voi olla huomattavasti suurempi. Jos vaaditaan vähimmäisarvoja, on mainittava asiaankuuluva tuotestandardi ja hyväksymistodistus. | ||||
Mekaaniset ominaisuudet VDM:n ja VdTÜV 263:n mukaisesti
| Alloy 400 / N04400 – Vähimmäisvaatimukset tietyissä osavaltioissa | ||||
|---|---|---|---|---|
| Luonne ja kunto | Asiakirja | Rp0,2 min [MPa] | Rm min. [MPa] | Vähintään [%] |
| Levy/levy/tanko, hehkutettu | DIN / VdTÜV | 175 | 450 | 30 |
| Levy/levy/tanko, hehkutettu | ASTM / ASME | 195 | 480 | 35 |
| Pelti/levy/tanko, jännitystenpoistolla | DIN | 300 | 550 | 25 |
| Pelti/levy/tanko, jännitystenpoistolla | ASTM / ASME | 275–415 * | 550–600 * | 20 |
| Taulukon tulkinta: Seoksen 2.4360 kohdalla tuotteen päästömerkintä on ratkaisevan tärkeä. VDM-julkaisussa jännityksenpoistopäästön ASTM/ASME-arvot annetaan muodon ja mitan (*) mukaan riippuvina alueina, eivätkä ne siksi muodosta yhtä vähimmäisvaatimusta. VdTÜV:n osalta numerot viittaavat datalehdessä käsiteltyihin mittoihin: mukaan lukien levyt, joiden halkaisija on enintään 50 mm, ja tangot, joiden halkaisija on enintään 200 mm. | ||||
Myötölujuus ja lujuus korotetuissa lämpötiloissa
| Alloy 400 – lämpötilaominaisuudet VdTÜV 263 -standardin mukaisesti | ||
|---|---|---|
| Lämpötila [°C] | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] |
| 20 | 175 | 450 |
| 100 | 150 | 420 |
| 200 | 135 | 390 |
| 300 | 130 | 380 |
| 400 | 130 | 370 |
| 425 | 130 | 370 |
| Taulukon tulkinta: Lämpötilan nousu laskee suunnitteluolosuhteissa hyväksyttyjä arvoja: 450 MPa:sta Rm huoneenlämmössä 370 MPa:iin 425 °C:ssa. Nämä arvot eivät automaattisesti osoita sallittua käyttöjännitystä, joka riippuu myös turvallisuustekijöistä, laiteluokasta ja suunnittelumääräyksistä. | ||
Kovuus, iskunkestävyys ja matala lämpötila
Special Metals huomauttaa, että Alloy 400:n lujuus ja kovuus tyypillisesti kasvavat lämpötilan laskiessa, ja venyvyys heikkenee vain hieman. Seosta käytetään matalan lämpötilan prosessisovelluksissa, mutta vaadittu iskulujuus on valittava tietyn näytetyypin ja testausmenetelmän perusteella.
| Seos 400 – valikoituja tietoja iskunkestävyydestä ja kunnosta | ||
|---|---|---|
| Tila / parametri | arvo | huomautuksia |
| Hehkutettu tila, 20 °C | noin 150 J/cm² | V-lovinäytteiden keskimääräinen iskulujuus VdTÜV-tietojen mukaan |
| Rentoutunut tila, 20 °C | yli 100 J/cm² | VDM:n antama arvo VdTÜV:n mukaisesti |
| Nestemäisen vedyn lämpötila | tyypillisen sitkeän-hauraan siirtymän puute | Erikoismetallien kvalitatiivinen havainnointi |
| Hehkutetun levyn kovuus | yleensä enintään 73 HRB | Erikoismetallien vertailutiedot; kunto ja tuote riippuvat |
| Taulukon tulkinta: Iskusitkeyden arvo (J/cm²) on poikkileikkauspinta-alaan liittyvä energia, eikä sitä tule transkriboida suorana murtumisenergiana (KV) (J). Lisäksi näytteen iskusitkeyden mittaus huoneenlämmössä ei korvaa kryogeeniseltä laitteelta vaadittavaa testausta. | ||
MONEL® 400 – korroosion-, meriveden- ja happojen kestävyys
Seoksen keskeinen ominaisuus on sen erinomainen kestävyys monille suolaliuoksille, emäksille ja pelkistäville ympäristöille. Verrattuna moniin ruostumattomiin teräksiin se voi tarjota suotuisan suorituskyvyn tietyissä järjestelmissä, joissa on vetyfluoridia ja mineraalihappoja. Kromin puute kuitenkin rajoittaa sen kestävyyttä voimakkaasti hapettavissa olosuhteissa . Sitä ei tule pitää materiaalina, joka kestää kaikkia hapettavia ja pelkistäviä väliaineita.
Merivesi, stagnaatio ja kavitaatio
Hyvin virtaavassa merivedessä MONEL 400 -metallilla esiintyy tyypillisesti hyvin vähän tasaista korroosiota; sitä käytetään pumppujen osissa, akseleissa, laivavarusteissa ja suolavesiasennusten osissa. Seisovassa vedessä, sedimentin alla ja rakenteellisissa raoissa paikallisen korroosion riski kuitenkin kasvaa. Pelkkä maininta "meriveden kestävä" ilman tietoa virtauksesta ja geometriasta voi siksi olla harhaanjohtava.
Fluorivetyhappo HF ja pelkistävät väliaineet
Ni-Cu-seoksella on poikkeuksellisen hyvä vastustuskyky vetyfluoridille laajalla pitoisuus- ja lämpötila-alueella, erityisesti ei-hapettavissa olosuhteissa. Tämä on yksi syy sen käyttöön HF-alkylointilaitoksissa. Hapen, vieraiden ionien, epäpuhtauksien ja paikallisten rakojen läsnäolo voi kuitenkin muuttaa merkittävästi materiaalin käyttäytymistä; siksi suunnittelussa tarvitaan prosessikohtaisia korroosiotietoja, ei pelkästään hapon nimeä.
Rikkihappo, suolahappo ja hapettavat väliaineet
Laimeissa, pelkistävissä mineraalihapoissa Alloy 400 voi olla hyvin kestävä, erityisesti rajoitetussa ilmastuksessa. Hapettavissa olosuhteissa korroosionopeus voi kasvaa merkittävästi. Erityistä varovaisuutta on noudatettava väkevien ja ilmastettujen liuosten, voimakkaasti hapettavien suolojen ja tiettyjen hapettavien happojen, kuten typpihapon, kanssa. Muita seoksia tulisi harkita tällaisille väliaineille todellisten käyttöolosuhteiden perusteella.
Jännityskorroosiohalkeilu
Seos 400 tunnetaan korkeasta kloridi-ionimurtuman kestävyydestään monissa ympäristöissä, mutta se ei ole immuuni kaikille jännitysmurtumamekanismeille . VDM ilmoittaa vaaroiksi altistumisen elohopealle ja kostealle, ilmastetulle HF-höyrylle. Tällaisille vaurioille alttiissa sovelluksissa jäännösjännityksiä on hallittava ja harkittava asianmukaista jännityksenpoistoa.
| MONEL 400 – korroosionkestävyys ympäristöstä riippuen | ||
|---|---|---|
| ympäristö | Vastusominaisuudet | Ehto/rajoite |
| Virtaava merivesi | erittäin hyvä | Stagnaatio, raot ja kerrostumat lisäävät paikallisen korroosion riskiä |
| Neutraalit ja emäksiset suolaliuokset | erittäin hyvä | Ota huomioon hapettavien lisäaineiden pitoisuus, lämpötila ja läsnäolo |
| HF ja vetyfluoridi | usein erittäin hyvä | Erityisesti pelkistävissä ympäristöissä; happi ja epäpuhtaudet voivat heikentää vastustuskykyä |
| Laimennettu HCl / H₂SO₄ | hyvä valituissa olosuhteissa | Happipitoisuus ja lämpötila ovat ratkaisevia |
| Voimakkaasti hapettavat hapot/suolat | rajoitettu | Ei Cr:tä; muuta materiaaliarviointia vaaditaan |
| Kloridijännitysmurtuma | korkea kestävyys monissa ympäristöissä | Ei tarkoita puutetta pistekorroosio eikä kestä elohopeaa tai kosteita HF-höyryjä |
| Taulukon tulkinta: Hyvä kestävyys yhtä ympäristöä vastaan ei välttämättä tarkoita kestävyyttä useiden eri aineiden sekoitukselle. Esimerkiksi sama seos voi toimia hyvin virtaavassa merivedessä, mutta sillä voi olla rakokorroosio pitkäaikaisen laitoksen seisokin aikana. Yhtä tärkeitä ovat lämpötilat, läsnäolo happi ja stressin jakautuminen. | ||
Hitsausseos 400 / MONEL® 400 – teknologia ja lisämateriaalit
Seos 400 -terästä voidaan hitsata TIG (GTAW), MIG (GMAW), plasma- ja valituilla valokaariprosesseilla. Kestävän liitoksen kannalta on tärkeää reunan asianmukainen esikäsittely ja rasvan, maalin, merkkiaineiden sekä rikkiä, lyijyä ja muita haitallisia aineita sisältävien epäpuhtauksien täydellinen poistaminen. Liitoksen työstämisessä tulee käyttää puhtaita työkaluja, joita ei ole aiemmin käytetty hiiliteräkselle.
VDM suosittelee hitsausta hehkutetussa tilassa, rajoitetulla lämmöntuonnilla ja palkojen välisellä lämpötilalla, joka ei yleensä ylitä 150 °C:a. Esilämmitystä ja hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä ei yleensä tarvita tyypillisissä liitoksissa, vaikka erityiset käyttöolosuhteet saattavat vaatia lisäkäsittelyä.
| Alloy 400 – hitsauslisäaineiden valikoima | ||
|---|---|---|
| prosessi | Materiaalin nimitys | Sovellus/Huomautuksia |
| TIG / MIG / SAHA | ERNiCu-7; ISO 18274: S Ni 4060 (NiCu30Mn3Ti) | MONEL® Lisäainemetalli 60; VDM® FM 60, nro 2.4377 |
| Peitetyt elektrodit (SMAW) | ENiCu-7 | MONEL® Hitsauselektrodi 190 – hitsausaine, jonka koostumus on samanlainen kuin Ni-Cu |
| Esimerkkejä muista sideaineista | Nikkeli-lisäainemetalli 61 / INCONEL-lisäainemetalli 625 | Mahdollista tietyille erilaisille liittimille; ne eivät ole keskenään vaihdettavissa ilman teknologiasopimusta |
| Teknologinen prosessi | asianmukainen kaasusuojaus ja puhtaus | Laadi WPS/WPQR projektin vaatimusten mukaisesti |
| Taulukon tulkinta: ERNiCu-7-lanka ja ENiCu-7-elektrodi ovat kaksi eri hitsausmateriaalia, jotka on tarkoitettu eri prosesseihin. Numero 2.4377 viittaa lisäaineeseen, ei 2.4360-perusmateriaaliin. Suojaus- ja lineaarienergiaparametrit tulee määrittää pätevässä hitsausmenettelyssä; valmistajan erittelyt ovat ohjeita, eivätkä valmiita ohjeita jokaiselle liitokselle. | ||
MONEL-muovin muovaus, hehkutus ja työstö® 400
Monel 400 on helpompi muovata kuin monet runsasseosteiset nikkeliseokset, mutta se lujittuu muokkauslujittuen. Välihehkutukset voivat olla tarpeen syvävetoa, valssausta ja vetoa varten. Vältä tarpeettoman pitkiä uunissa oloaikoja ja pinnan kontaminaatiota kuumamuokkauksen aikana, koska ne voivat johtaa vikoihin ja ominaisuuksien heikkenemiseen.
| Alloy 400 – Tyypilliset lämpö- ja muovikäsittelyalueet | ||
|---|---|---|
| Operacja | Lämpötila-alue/olosuhteet | Teknologinen merkitys |
| Kuuma muovin käsittely | 800–1200 °C (VDM) | Yleinen soveltamisala; suorittaa voimakasta muodonmuutosta riittävän korkealla tasolla |
| Raskas taonta/kuuma taivutus | noin 1025–1200 °C | Suurille muodonmuutoksille ennen lämpötilan laskemista alemmalle alueelle |
| Stressin lievitys | noin 540–650 °C prosessista riippuen | Vähentää jännitystä ilman täydellistä uudelleenkiteytymistä; kylmämuokkauksen jälkeen |
| Pehmeä hehkutus | noin 700–900 °C | Plastisuuden palautuminen aiemman muokkauslujittumisen perusteella |
| Jännityksen tasaus | noin 300 °C, määritetty aika | Erikoiskäsittely elementin käyttötarkoituksesta ja kunnosta riippuen |
| Jäähdytys | valitun tekniikan mukaan | Tämän seoksen ensisijainen kovettumismekanismi ei ole jäähdytysnopeus. |
| Taulukon tulkinta: Lämpösyklin valinnan tulisi olla sopiva paksuuden ja muokkauslujittumisasteen mukaan. Liian korkeat lämpötilat ja pitkät pitoajat voivat aiheuttaa raekasvua, kun taas liian alhaiset hehkutuslämpötilat eivät välttämättä poista karkaisua. Jännityksenpoistoa ei pidä sekoittaa karkaistun teräksen klassiseen päästöön – seos 400 ei ole martensiittisesti karkaistu. | ||
Alloy 400 -työstö
Hehkutetussa tilassa materiaali on sitkeää ja voi muodostaa pitkiä lastuja, ja pinta kovettuu työkalun alla. On suositeltavaa käyttää riittävän jäykkää kiinnitystä, teräviä työkaluja, vakiota syöttönopeutta ja parametreja, jotka estävät leikkuureunan hankautumisen aiemmin muokkauskarkaistua aluetta vasten. Jäähdytysnesteet tulee myös valita ottaen huomioon pinnan puhtaus ja sitä seuraava hitsaus.
Kun suurten volyymien koneistus on kriittistä, harkitaan MONEL R-405 (UNS N04405) -terästä, jonka rikkipitoisuus on korkeampi lastunhaurauden parantamiseksi. Tällä laadulla on kuitenkin omat prosessirajoituksensa, eikä sitä voida ottaa käyttöön N04400-laadun korvaajana ilman spesifikaatioiden tarkistusta.
Alloy 400 – tuotestandardit, dokumentaatio ja toimitustavat
Pelkkä N04400-merkintä yksilöi seosperheen, mutta ei määrittele valmistusmenetelmää, kuntoa, mittatoleransseja tai testauslaajuutta. Tilauksen yhteydessä on ilmoitettava myös tuotteen muodolle soveltuva standardi, esim. ohutlevy, putki tai takomus, sekä vaadittu hyväksymistodistus.
| Alloy 400 / N04400 – Tärkeimmät tekniset tiedot | ||
|---|---|---|
| Tuote / kenttä | Standardi ja nimitys | huomautuksia |
| Levyt / levyt / suikaleet | ASTM B127/ASME SB-127; AMS 4544 | Toimitusmuodosta ja -olosuhteista riippuen |
| Tangot / langat | ASTM B164 / ASME SB-164 | N04400; vaatimukset riippuvat koosta ja kunnosta |
| Saumattomat putket | ASTM B165 / ASME SB-165 | Paineputket ja -linjat |
| Lämmönvaihtimen putket | ASTM B163 / ASME SB-163 | Lauhduttimien ja lämmönvaihtimien putket |
| Hitsatut putket | ASTM B725; ASTM B730 | Erilaiset tyypit ja käsittelyolosuhteet |
| Taotut osat | ASTM B564 / ASME SB-564 | Taottujen osien ja laippojen materiaali |
| Kiinnittimet / liittimet | ASTM B366 / ASME SB-366 | Muotoillut putkimaiset elementit |
| Saksalainen ja eurooppalainen | DIN 17743, DIN 17750–17754 | Ilmoita sopiva muoto ja painos |
| Hapan palveluasennukset | NACE MR0175 / ISO 15156, MR0103 | Vaatimustenmukaisuus riippuu käyttöolosuhteista ja kunnosta |
| Painelaitteet | VdTÜV 263, asiaankuuluvat ASME-määräykset | Hyväksynnän uusin versio vaaditaan. |
| Taulukon tulkinta: ASTM B127 on ohutlevystandardi, kun taas ASTM B164 koskee tankoja ja lankoja. B127-standardia ei voida kirjoittaa uudelleen tankojen standardiksi eikä soveltaa takeisiin. NACE-standardit ja VdTÜV-arkit tarjoavat lisäsovellusehtoja, eivätkä ne korvaa tuotestandardeja. Tarjouksessa vaaditaan myös kunto, mitat ja EN 10204 -sertifiointi. | ||
Seos 400 – nimitykset, vastineet ja kauppanimet
| Seos 400 / 2.4360 – luokittelu ja nimikkeistö | ||
|---|---|---|
| Järjestelmä / valmistaja | Nimitys | Tila ja kommentti |
| YK-nimi / geneerinen nimi | N04400 / Seos 400 | Päämateriaalin nimitys |
| Erityiset metallit | MONEL® seos 400 | Rekisteröity tavaramerkki |
| Eurooppa / DIN | 2.4360 / NiCu30Fe | Liittyvät materiaalinimitykset |
| Erikoismetallit – historialliset materiaalit | 2.4361 | Se näkyy asiakirjoissa eri W.Nr.-numerona; tarkista tila ja vaatimukset. |
| VDM-metallit | VDM® Alloy 400 / Nicorros | Kaupalliset nimikkeet; vastaa N04400:aa vastaavilla spesifikaatioilla |
| BS | NA13 | Historiallinen brittiläinen symboli |
| ISO / JIS | NiCu30 / NW4400 | Älä tunnista ilman asianmukaista normatiivista järjestelmää |
| Ranska | NU30 | Nimitys löytyy vanhemmista AFNOR-dokumentaatioista |
| GOST | НМЖМц28-2,5-1,5 | Samankaltainen materiaali, jolla on erilaiset koostumusrajat |
| Automaattinen lajike | MONEL® R-405 / N04405 | Toinen seos – korkeampi rikki |
| Sateen vahvistama lajike | MONEL® K-500 / N05500 | Toinen seos – Al- ja Ti-lisäykset |
| Taulukon tulkinta: Kaikki luettelonimet eivät ole standardin mukaisia. Esimerkiksi venäläisellä НМЖМц28-2,5-1,5:llä on kapeampi kuparipitoisuus ja korkeampi vähimmäisrautapitoisuus kuin klassisella N04400:lla. K-500- ja R-405-lajikkeita ei puolestaan voida korvata perinteisellä Alloy 400:lla pelkästään yleisen MONEL-perheen perusteella. | ||
MONEL 400:n, R-405:n ja K-500:n vertailu
| Monel – erot suosittujen lajien välillä | |||
|---|---|---|---|
| Laji | UNS-numero | Linnoituksen luonne | Teknologinen erottava ominaisuus |
| Alloy 400 | N04400 | liuos ja murskaus | universaali korroosionkestävä lajike |
| Seos R-405 | N04405 | liuos ja murskaus | lisääntynyt S; parempi työstettävyys, muut vaatimukset |
| Seos K-500 | N05500 | saostuskarkaisu | Al ja Ti; suurempi lujuus vanhentamisen jälkeen |
| Taulukon tulkinta: K-500 on oikea valinta, kun samanlaisessa kemikaaliryhmässä vaaditaan korkeampaa myötölujuutta, mutta korroosio- ja lujuusolosuhteita on hallittava. R-405 valitaan prosessointisyistä, ei siksi, että sillä olisi identtiset ominaisuudet kuin N04400:lla. | |||
Alfa-Techin tarjouspyyntö – Alloy 400 / MONEL® 400
Etsitkö MONEL® 400 -seostankoja, -takeita, -levyjä, -putkia tai -nauhoja ? Ilmoita tiedustelussasi UNS N04400 tai 2.4360, vaaditut mitat, määrä, muoto, materiaalin kunto, tuotestandardi ja käyttöolosuhteet. Jos materiaalia käytetään merivedessä, vetyfluoridissa tai paineistetuissa järjestelmissä, määritä lämpötila, väliaine, kuormitus ja vaadittu sertifiointi. Oikean laadun ja toimitusolosuhteiden valitseminen voi auttaa välttämään kalliita käyttövirheitä.
Usein kysytyt kysymykset – Alloy 400 / MONEL® 400
Ovatko Alloy 400 ja Monel 400 samaa materiaalia?
Kyllä: yleisnimitys Alloy 400 ja kauppanimi MONEL ® alloy 400 viittaavat seokseen N04400. Eurooppalaisessa dokumentaatiossa käytetään tyypillisesti numeroa 2.4360 ja NiCu30Fe. Tietyn tuotteen vaatimukset on kuitenkin varmistettava.
Onko Monel 400 ruostumatonta terästä?
Ei. Se on nikkeli-kupariseos, ei ferroteräs. Se kestää monia syövyttäviä aineita, mutta siitä puuttuu ruostumattomille teräksille tyypillinen kromipitoisuus.
Onko Monel 400 ei-magneettinen?
Ei aina. Curie-lämpötila on noin 20 ja 50 °C:n välillä, ja sen arvo vaihtelee koostumuksen mukaan. Sulatteiden käyttäytyminen huoneenlämmössä voi vaihdella.
Sopiiko Monel 400 merivedelle?
Kyllä, erityisesti virtauksen aikana. Paikallista korroosiota voi esiintyä pysähtyneisyyden, sedimentaation ja rakojen vuoksi. Järjestelmän geometria ja toiminta tulisi suunnitella tämä riski huomioon ottaen.
Voidaanko Alloy 400 -metallia karkaista?
Tyypillistä martensiittista karkaisua ja päästöä tai vanhennuskarkaisua ei käytetä; lujuutta parannetaan ensisijaisesti muokkauslujituksella. Jos tarvitaan erkautuslujittavaa laatua, harkitaan MONEL K-500 -terästä.
Sopiiko Monel 400 fluorivetyhapolle?
Usein näin onkin, erityisesti kontrolloiduissa pelkistävissä olosuhteissa. Valinta riippuu kuitenkin happipitoisuudesta, epäpuhtauksista, pitoisuudesta, lämpötilasta, virtauksesta ja jännityksestä. Täydellistä vastusta ei pidä olettaa kaikissa seoksissa.
Mitä hitsausaineita käytetään Alloy 400:lle?
ERNiCu-7 / MONEL ® Filler Metal 60 -lisäainetta käytetään tyypillisesti TIG- ja MIG-hitsaukseen , ja ENiCu-7 / Welding Electrode 190 -hitsausta pinnoitettujen elektrodien hitsaukseen. Valinta riippuu prosessista ja käyttöolosuhteista.
Mihin lämpötilaan asti seosta 2.4360 voidaan käyttää?
VDM osoittaa painelaitteiden hyväksynnät tietyissä olosuhteissa jopa 425 °C:seen asti VdTÜV 263 -standardin mukaisesti ja jopa 480 °C:seen asti ASME-standardin mukaisesti. Käyttölämpötiloja ei voida määrittää ilman suunnittelu- ja kuormitusvaatimuksia.
Mitä eroa on Alloy 400:lla ja Alloy K-500:lla?
Seos 400 on liuos- ja muokkauslujitettu; K-500 sisältää enemmän alumiinia ja titaania, minkä ansiosta se voidaan erkautuslujittaa. Seosten lujuus ja toimitusolosuhteet vaihtelevat.
Nikkeliseokset
Inconel® – nikkeli-kromisuperseokset
- Inconel® 22 / Seos C-22 – UNS N06022, metallinro 2.4602
- Inconel® 230 / Seos 230 – UNS N06230 / Raekoko 2.4733
- Inconel® 600 / Seos 600 – UNS N06600, metallinro 2.4816
- Inconel® 601 / Seos 601 – UNS N06601, metallinro 2.4851
- Inconel® 617 / Seos 617 – UNS N06617, metallinro 2.4663
- Inconel® 625 / Seos 625 – UNS N06625, metallinro 2.4856
- Inconel® 718 / Seos 718 – UNS N07718, metallinro 2.4668
- Inconel® C-276 / Seos C-276 – UNS N10276, metallinro 2.4819
- Inconel® HX / Seos X – UNS N06002, metallinro 2.4665
Incoloy® – nikkeli-, rauta- ja kromiseokset
- Incoloy® 800, Incoloy® 800 H/HT -seos 800, seos 800H/HT -UNS N08800, leimanumero 1.4876,
- Incoloy® 825 / Seos 825 – UNS N08825, W.Nr.2.4858
- Incoloy® 020 / Seos 20 – UNS N08020, metallinro 2.4660
Nimonic® – korkean lämpötilan superseokset
Hastelloy® / Haynes® – korroosiota ja korkeita lämpötiloja kestävät nikkeliseokset
- Hastelloy® C-22 / Seos C-22 – UNS N06022, 2.4602, NiCr21Mo14W
- Hastelloy® X / Seos X – UNS N06002, metallinro 2.4665
- Haynes® 230 / metalliseos 230 – UNS N06230, W.Nr. 2.4733, NiCr22W14Mo
- Haynes® 617 / metalliseos 617 – UNS N06617, W.Nr. 2.4663, NiCr23Co12Mo
- Haynes® 625 / metalliseos 625 – UNS N06625, W.Nr. 2.4856, NiCr22Mo9Nb
- Haynes® 718 / Seos 718 – UNS N07718, metallinro 2.4668, NiCr19Fe19Nb5Mo3
Udimet® / Waspaloy® – superseokset äärimmäisiin kuormiin
monel® ja puhdasta nikkeliä
- Nikkeli 200 / Nikkeli 201 / Seos 200 / Seos 201 – UNS N02200, UNS N02201 W.Nr. 2.4066, 2.4068
- monel® Seos 400 / Seos 400 – UNS N04400, metallinro 2.4360
- monel® Seos K-500 / Seos K-500 – UNS N05500 / NiCu30Al / W.nr. 2.4375