Hợp kim 400 / MONEL® hợp kim 400 / 2.4360 / UNS N04400 – hợp kim niken và đồng NiCu30Fe
Hợp kim 400 (MONEL)® hợp kim 400, UNS N04400, 2.4360, NiCu30Fe, VDM® Hợp kim 400, Nicorros) Đây là hợp kim niken-đồng chống ăn mòn với cấu trúc austenit đơn pha. Nó kết hợp độ dẻo cao, đặc tính tuyệt vời ở nhiệt độ thấp và khả năng chống chịu với nhiều môi trường khử. Thành phần thường chứa ít nhất 63% niken (bao gồm cả coban), 28–34% đồng và một lượng nhỏ sắt, mangan và các nguyên tố khác. Vật liệu này được sử dụng chủ yếu trong ngành hàng hải, hóa chất, lọc dầu và năng lượng.
Không giống như hợp kim có khả năng hóa bền bằng kết tủa MONEL K-500, Hợp kim 400 được tăng cường độ bền chủ yếu bằng phương pháp gia công nguội.Việc lựa chọn hợp kim cuối cùng cần xem xét đến loại môi chất, hàm lượng oxy, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, tải trọng và điều kiện vật liệu.
Các vật liệu hiện có tại Alfa-Tech – Hợp kim 400 / MONEL® 400 / 2.4360 / N04400
Thanh – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Thanh dẹt và que – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Thanh, khối và tấm rèn – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Sản phẩm rèn khuôn hở và các bộ phận chế tạo theo yêu cầu – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Ống liền mạch – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400 Tấm, phiến, dải và các hình dạng khác – Hợp kim 400 / MONEL ® 400 / UNS N04400
+48 63 261 05 19
kontakt@alfa-tech.com.pl
Thành phần hóa học của hợp kim 400 / MONEL® 400 – UNS N04400, DIN 2.4360, BS NA13, ISO, JIS và GOST
Danh sách này bao gồm tất cả các nhóm thành phần được đệ trình để so sánh , bao gồm các loại của châu Âu, Anh, ISO và các loại liên quan của Nga. Phạm vi được biểu thị bằng phần trăm theo khối lượng. Việc chấp nhận được xác định bởi tiêu chuẩn sản phẩm cụ thể và phiên bản của nó, chứ không chỉ dựa trên sự tương đồng về tên gọi . Dòng GOST mô tả một vật liệu có nồng độ nguyên tố cho phép khác nhau; nó không tự động thay thế cho UNS N04400.
| Thành phần hóa học của hợp kim 400 / MONEL 400 / UNS N04400 – % theo khối lượng | |||||||||||
| Loại hợp kim | Norma | Ni | Cu | C | Fe | Mn | Si | S | Ti | Al | Inne |
| Hợp kim 400 / N04400 / MONEL® 400 | ASTM / UNS | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | - | - | Ni bao gồm Co; giới hạn sản phẩm ASTM |
| 2.4360 / NiCu30Fe | DIN / EN | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | 1,0-2,5 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | Yêu cầu theo mục 2.4360; Nội dung theo đặc tả kỹ thuật |
| NA13 | BS 3072–3076 | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | nghỉ ngơi / tối đa 2,5* | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | - | - | |
| NiCu30 / NW4400* | ISO / JIS | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | 1,0-2,5 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | *NiCu30 – ISO; NW4400 – JIS |
| MONEL® hợp kim 400 | Kim loại đặc biệt | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | - | - | Ni + Co ≥ 63,0; giới hạn của nhà sản xuất |
| VDM® Hợp kim 400 / Nicorros | Kim loại VDM | tối thiểu XUẤT KHẨU | 28,0-34,0 | tối đa XUẤT KHẨU | 1,0-2,5 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | - | - | tối đa XUẤT KHẨU | Dòng sản phẩm theo thẻ VDM 2020; S và Ti không được chỉ định. |
| НМЖМц28-2,5-1,5 / NMZhMts28-2,5-1,5 | ĐIỂM 492 | 65,6–69,8 * | 27,0-29,0 | tối đa XUẤT KHẨU | 2,0-3,0 | 1,2-1,8 | tối đa XUẤT KHẨU | tối đa XUẤT KHẨU | - | - | *Ni+Co; P tối đa 0,005; các loài liên quan, không phải là sự thay thế hoàn toàn |
Lưu ý: trong dòng BS, ký hiệu "Fe – cân bằng" và mục kết hợp "ISO / JIS" chỉ được giữ lại để đối chiếu với tài liệu lịch sử. Thành phần cơ bản được xác nhận N04400 chủ yếu quy định Ni + Co tối thiểu 63%, Cu 28–34%, Fe tối đa 2,5%, Mn tối đa 2%, C tối đa 0,30%, Si tối đa 0,50% và S tối đa 0,024%. Ký hiệu 2.4361 cũng được tìm thấy trong tài liệu Kim loại đặc biệt, nhưng thành phần 2.4360 không nên được tự động gán cho tất cả các loại và độ cứng.
Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến tính chất của hợp kim 400
- Ni (Cũng không) – Tạo ra một ma trận dung dịch rắn chắc, hỗ trợ khả năng chống chịu môi trường khử và độ dẻo tốt, ngay cả ở nhiệt độ thấp.
- Cu (Cù) – chịu trách nhiệm cho tính chất của vật liệu trong nhiều dung dịch muối, kiềm và, trong một số điều kiện nhất định, trong các axit không oxy hóa; tỷ lệ đồng cao không làm cho vật liệu có khả năng chống lại tất cả các loại axit.
- Fe (Fe) – Phụ gia công nghệ, ảnh hưởng đến các tính chất cơ học và thành phần của ma trận; giới hạn của nó thay đổi theo các thông số kỹ thuật đã chọn.
- Mn (Mn) – Giúp kiểm soát quá trình luyện kim và có thể liên kết một phần lưu huỳnh; ảnh hưởng đến độ tinh khiết của vật liệu.
- C (NS), Si (Si), S (S) – Hàm lượng của chúng bị hạn chế do cấu trúc vi mô, quy trình chế tạo, khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn dự kiến.
- Ti (Ti) và Al (Al) – Trong hợp kim cơ bản Alloy 400, đây là những nguyên tố bị hạn chế trong một số tiêu chuẩn. Không nên nhầm lẫn với MONEL K-500, trong đó nhôm và titan được sử dụng để làm cứng bằng kết tủa.
MONEL® 400 – Đặc tính, cấu trúc vi mô và phát triển hợp kim
MONEL 400 từ lâu đã là một trong những hợp kim niken-đồng quan trọng nhất trong công nghiệp. Được phát triển từ đầu thế kỷ 20, đây là một trong những hợp kim niken đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt. Tầm quan trọng của nó trong các thiết kế hiện đại đến từ sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn hóa học và độ bền vượt trội, chứ không chỉ từ việc sử dụng truyền thống trong ngành đóng tàu.
Cấu trúc của hợp kim này về cơ bản là đơn pha, lập phương tâm mặt (FCC), với sự tăng cường độ bền do dung dịch rắn và sự hóa bền do biến dạng. Nó không tương đương với các hợp kim đã được tôi cứng hoặc tôi cứng theo thời gian. Hợp kim Monel được ủ đúng cách vẫn giữ được độ dẻo ở nhiệt độ cực thấp và không thể hiện sự chuyển tiếp từ dẻo sang giòn điển hình của nhiều loại thép ferrit.
Điểm khác biệt quan trọng: MONEL® 400 / N04400, TIỀN TỆ® R-405 / N04405 và TIỀN® K-500 / N05500 là ba loại khác nhau. R-405 có hàm lượng lưu huỳnh cao hơn giúp dễ gia công hơn, trong khi K-500 được làm cứng bằng phương pháp kết tủa từ nhôm và titan. Chúng không thể thay thế cho nhau nếu không kiểm tra tiêu chuẩn, tính chất và mục đích sử dụng.
Ứng dụng hợp kim 400 / MONEL® 400 trong ngành công nghiệp
- Ngành hàng hải và ngoài khơi: Cánh quạt và trục bơm, trục truyền động, phụ kiện, đầu nối, các bộ phận lắp đặt nước biển, vùng tiếp xúc với nước bắn; tại các khu vực nước tù đọng, cần phải đánh giá rủi ro. ăn mòn khe hở.
- Sản xuất muối và khử muối: Máy gia nhiệt nước muối, máy bay hơi, thiết bị cô đặc và kết tinh clorua.
- Przemysł chemiczny: Các lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt, bể chứa, van và đường ống hoạt động trong môi trường khử và muối được lựa chọn.
- Xử lý hydro florua và ankyl hóa HF: Các bộ phận của nhà máy được thiết kế cho các điều kiện vận hành được kiểm soát chặt chẽ; oxy và các tạp chất có thể làm thay đổi tốc độ ăn mòn.
- Ngành hóa dầu và lọc dầu: Thiết bị chưng cất, hệ thống vận chuyển và các bộ phận tiếp xúc với môi trường ăn mòn đã chọn.
- Kỹ thuật điện: Bộ gia nhiệt nước cấp, đường ống máy phát hơi, bộ trao đổi nhiệt.
- Sản xuất nhiên liệu hạt nhân: Các thiết bị tinh chế và tách đồng vị được lựa chọn, phù hợp với các thông số kỹ thuật của cơ sở.
- Kỹ thuật điện: Dây cáp, các phần tử đàn hồi và các bộ phận yêu cầu khả năng kháng hóa chất cụ thể và các đặc tính ổn định.
Hợp kim 400 – Các đặc tính vật lý cơ bản
| MONEL® 400 / 2.4360 – các đặc tính vật lý ở nhiệt độ phòng | |
|---|---|
| Tham số | Giá trị gần đúng |
| Gęstość | 8,80–8,82 g/cm³ |
| Phạm vi nóng chảy | 1300-1350 ° C |
| cấu trúc | Dung dịch rắn Ni–Cu, mạng FCC |
| Mô đun đàn hồi E | khoảng 182 GPa |
| Môđun Kirchhoff G | khoảng 65,5 GPa (Kim loại đặc biệt) |
| Số Poisson ν | khoảng 0,32 |
| nhiệt dung riêng ở 20°C | khoảng 427–452 J/(kg K), tùy thuộc vào loại thẻ. |
| Độ dẫn nhiệt ở 20°C | khoảng 22–23 W/(m·K) |
| Điện trở suất ở 20°C | xấp xỉ 0,51 µΩ m |
| Nhiệt độ Curie | khoảng 20–50°C |
| Tính chất từ tính | tùy thuộc vào nhiệt độ và thành phần của mẻ |
| Cách diễn giải bảng: Nhiệt độ Curie gần bằng nhiệt độ môi trường. Do đó, một số chất nóng chảy có thể có từ tính ở nhiệt độ phòng, trong khi những chất khác hầu như không có từ tính. Đối với thiết bị yêu cầu độ thẩm từ thấp ổn định, chỉ số N04400 là không đủ. Dữ liệu về mật độ và nhiệt dung riêng có sự khác biệt nhỏ giữa các ấn phẩm của VDM và Special Metals. | |
Độ dẫn nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, điện trở suất và nhiệt dung riêng
Khi nhiệt độ tăng, các đặc tính dẫn nhiệt của hợp kim thay đổi. Độ dẫn nhiệt, điện trở, nhiệt dung riêng và hệ số giãn nở tuyến tính trung bình đều là những yếu tố quan trọng khi thiết kế bộ trao đổi nhiệt, ốc vít và các thiết bị chịu chu kỳ nhiệt. Các giá trị dưới đây được lấy từ bảng dữ liệu của hợp kim VDM 400 và do đó tạo thành một tập hợp các phép đo nhất quán.
| MONEL® 400 – Tính chất vật lý theo hàm nhiệt độ (VDM) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| T [° C] | cₚ [J/(kg K)] | λ [W/(m K)] | 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 | - | - | - |
| Cách diễn giải bảng: Trong thông số kỹ thuật VDM, độ dẫn nhiệt tăng từ 23,0 W/(m K) ở 20°C lên 47,5 W/(m K) ở 900°C, trong khi mô đun đàn hồi E giảm từ 182 GPa xuống 150 GPa ngay ở 500°C. Giá trị α là độ giãn nở trung bình trong khoảng từ nhiệt độ tham chiếu đến nhiệt độ thử nghiệm; dấu "—" cho biết giá trị đã cho không được ghi trong bảng dữ liệu đã trích dẫn, chứ không phải giá trị bằng không của nó. Dữ liệu trên 425–480°C không tự động được coi là chấp thuận cho hoạt động của bình chịu áp lực. | |||||
Tính chất cơ học của hợp kim 400 - Đã ủ và tôi cứng nguội
Các giá trị của Rm, Rp0,2, A và độ cứng có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào hình dạng sản phẩm, kích thước mặt cắt ngang, phương pháp biến dạng và điều kiện giao hàng. Ví dụ, dây được tạo hình nguội mạnh đạt được độ bền cao nhưng phải trả giá bằng sự giảm đáng kể độ giãn dài. Sự kết hợp của các điều kiện khác nhau không nên được coi là một đặc tính vật liệu duy nhất.
| MONEL® 400 – Các dải sản phẩm tiêu biểu theo từng loại kim loại đặc biệt | ||||
|---|---|---|---|---|
| Tính cách và điều kiện | Rp0,2 [MPa] | Rm [MPa] | MỘT [%] | độ cứng |
| thanh ủ | 172-345 | 517-620 | 25-50 | 110-149 HB |
| thanh hoàn thiện nóng | 276-690 | 552-758 | 30-60 | 140–241 B |
| Thanh kéo giãn, giảm ứng suất | 379-690 | 579-827 | 22-40 | 160–225 B |
| Tấm thép dày cán nóng, ủ nhiệt | 193-345 | 482-586 | 35-50 | 110–140 B |
| Tấm mỏng đã được ủ nhiệt | 207-310 | 482-586 | 35-45 | 65–80 HRB |
| Tấm mỏng, cứng sau khi cán nguội. | 621-758 | 690-827 | 2-15 | tối thiểu 93 HRB |
| Ống kéo liền mạch, đã được ủ nhiệt | 172-310 | 482-586 | 35-50 | tối đa 75 HRB |
| Cách diễn giải bảng: Các phạm vi này dựa trên sự kết hợp các kết quả cho nhiều kích thước và điều kiện khác nhau. Chúng không phải là giới hạn chấp nhận ràng buộc cho bất kỳ đơn đặt hàng nào. Trên thực tế, một thanh đã được ủ có thể có giá trị Rp0,2 xấp xỉ 172–345 MPa, trong khi sau khi gia công nguội và giảm ứng suất, giá trị này có thể cao hơn đáng kể. Nếu yêu cầu các giá trị tối thiểu, cần phải trích dẫn tiêu chuẩn sản phẩm và chứng chỉ chấp nhận có liên quan. | ||||
Tính chất cơ học theo tiêu chuẩn VDM và VdTÜV 263
| Hợp kim 400 / N04400 – Yêu cầu tối thiểu tại một số tiểu bang | ||||
|---|---|---|---|---|
| Tính cách và điều kiện | tài liệu | Rp0,2 phút. [MPa] | Rm min. [MPa] | Một phút. [%] |
| Tấm/phiến/thanh, đã ủ | DIN / VdTÜV | 175 | 450 | 30 |
| Tấm/phiến/thanh, đã ủ | ASTM / ASME | 195 | 480 | 35 |
| Tấm kim loại/phiến/thanh, đã được xử lý giảm ứng suất | DIN | 300 | 550 | 25 |
| Tấm kim loại/phiến/thanh, đã được xử lý giảm ứng suất | ASTM / ASME | 275–415 * | 550–600 * | 20 |
| Cách diễn giải bảng: Đối với hợp kim 2.4360, ký hiệu trạng thái tôi luyện của sản phẩm là rất quan trọng. Trong ấn phẩm VDM, các giá trị ASTM/ASME cho trạng thái tôi luyện sau khi giảm ứng suất được đưa ra dưới dạng các khoảng giá trị tùy thuộc vào hình dạng và kích thước (*) và do đó không phải là một yêu cầu tối thiểu duy nhất. Đối với VdTÜV, các con số đề cập đến các kích thước được đề cập trong bảng dữ liệu: bao gồm các tấm có độ dày lên đến 50 mm và các thanh có đường kính lên đến 200 mm. | ||||
Độ bền kéo và độ bền ở nhiệt độ cao
| Hợp kim 400 – đặc tính nhiệt độ theo tiêu chuẩn VdTÜV 263 | ||
|---|---|---|
| Nhiệt độ [°C] | Rp0,2 tối thiểu [MPa] | Rm tối thiểu [MPa] |
| 20 | 175 | 450 |
| 100 | 150 | 420 |
| 200 | 135 | 390 |
| 300 | 130 | 380 |
| 400 | 130 | 370 |
| 425 | 130 | 370 |
| Cách diễn giải bảng: Việc tăng nhiệt độ làm giảm các giá trị được chấp nhận trong điều kiện thiết kế: từ 450 MPa Rm ở nhiệt độ phòng xuống còn 370 MPa ở 425°C. Các giá trị này không tự động chỉ ra ứng suất làm việc cho phép, mà còn phụ thuộc vào hệ số an toàn, loại thiết bị và các quy định thiết kế. | ||
Độ cứng, độ bền va đập và nhiệt độ thấp
Tạp chí Special Metals lưu ý rằng độ bền và độ cứng của hợp kim 400 thường tăng khi nhiệt độ giảm, trong khi độ dẻo chỉ giảm nhẹ. Hợp kim này được sử dụng trong các ứng dụng xử lý ở nhiệt độ thấp, nhưng độ bền va đập cần thiết phải được lựa chọn dựa trên loại mẫu cụ thể và phương pháp thử nghiệm.
| Hợp kim 400 – thông tin chọn lọc về độ bền va đập và trạng thái | ||
|---|---|---|
| Trạng thái / tham số | giá trị | comments |
| Điều kiện ủ, 20°C | khoảng 150 J/cm² | Độ bền va đập trung bình trên các mẫu có rãnh chữ V theo dữ liệu của VdTÜV. |
| Trạng thái thư giãn, 20°C | trên 100 J/cm² | Giá trị do VDM đưa ra theo VdTÜV |
| nhiệt độ hydro lỏng | thiếu sự chuyển đổi dẻo-giòn điển hình | Quan sát định tính các kim loại đặc biệt |
| Độ cứng của tấm đã ủ | thường tối đa 73 HRB | Dữ liệu so sánh các kim loại đặc biệt; Tùy thuộc vào điều kiện và sản phẩm. |
| Cách diễn giải bảng: Giá trị cường độ va đập tính bằng J/cm² là năng lượng liên quan đến diện tích mặt cắt ngang và không nên được hiểu là năng lượng phá vỡ trực tiếp KV tính bằng J. Ngoài ra, cường độ va đập của mẫu ở nhiệt độ phòng không thể thay thế cho các thử nghiệm cần thiết đối với thiết bị làm lạnh. | ||
MONEL® 400 – khả năng chống ăn mòn, nước biển và axit
Một đặc điểm quan trọng của hợp kim này là khả năng chống chịu tuyệt vời với nhiều dung dịch muối, kiềm và môi trường khử. So với nhiều loại thép không gỉ, nó có thể mang lại hiệu suất tốt trong một số hệ thống nhất định với hydro florua và axit khoáng. Tuy nhiên, việc thiếu hàm lượng crom làm hạn chế khả năng chống chịu của nó đối với các điều kiện oxy hóa mạnh . Nó không nên được coi là vật liệu có khả năng chống chịu với tất cả các môi trường oxy hóa và khử.
Nước biển, sự ứ đọng và hiện tượng xâm thực
Trong môi trường nước biển chảy mạnh, MONEL 400 thường thể hiện rất ít hiện tượng ăn mòn đồng đều; nó được sử dụng cho các bộ phận của máy bơm, trục, thiết bị hàng hải và các bộ phận của hệ thống xử lý nước muối. Tuy nhiên, trong nước tù đọng, dưới lớp trầm tích và trong các khe hở kết cấu, nguy cơ ăn mòn cục bộ tăng lên. Do đó, chỉ đơn giản nêu "chống ăn mòn nước biển" mà không có thông tin về dòng chảy và hình dạng có thể gây hiểu lầm.
Axit flohydric (HF) và môi trường khử
Hợp kim Ni–Cu thể hiện khả năng chống ăn mòn bởi hydro florua đặc biệt tốt trên phạm vi nồng độ và nhiệt độ rộng, đặc biệt là trong điều kiện không oxy hóa. Đây là một trong những lý do nó được sử dụng trong các nhà máy alkyl hóa HF. Tuy nhiên, sự hiện diện của oxy, các ion lạ, tạp chất và các vết nứt cục bộ có thể làm thay đổi đáng kể tính chất của vật liệu; do đó, thiết kế cần có dữ liệu ăn mòn cụ thể cho từng quy trình, chứ không chỉ dựa vào tên axit.
Axit sulfuric, axit clohidric và môi trường oxy hóa
Trong các axit khoáng loãng, có tính khử, hợp kim 400 có thể thể hiện khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt là khi ít có sự sục khí. Trong điều kiện oxy hóa, tốc độ ăn mòn có thể tăng lên đáng kể. Cần đặc biệt thận trọng với các dung dịch đậm đặc và có nhiều khí, các muối có tính oxy hóa mạnh và một số axit oxy hóa nhất định, chẳng hạn như axit nitric. Nên xem xét các hợp kim khác cho các môi trường này dựa trên điều kiện hoạt động thực tế.
nứt ăn mòn do ứng suất
Hợp kim 400 nổi tiếng với khả năng chống nứt do ion clorua cao trong nhiều môi trường, nhưng nó không miễn nhiễm với tất cả các cơ chế nứt do ứng suất . VDM chỉ ra các nguy hiểm khi tiếp xúc với thủy ngân và hơi HF ẩm, có oxy, cùng nhiều chất khác. Trong các ứng dụng dễ bị hư hại như vậy, cần kiểm soát ứng suất dư và xem xét các biện pháp giảm ứng suất thích hợp.
| MONEL 400 – khả năng chống ăn mòn tùy thuộc vào môi trường | ||
|---|---|---|
| Môi trường | Đặc tính điện trở | Điều kiện/ràng buộc |
| Nước biển chảy | dobra bardzo | Sự ứ đọng, các khe hở và cặn bẩn làm tăng nguy cơ ăn mòn cục bộ. |
| Dung dịch muối trung tính và kiềm | dobra bardzo | Cần lưu ý đến nồng độ, nhiệt độ và sự hiện diện của các chất phụ gia oxy hóa. |
| HF và hydro florua | thường rất tốt | Đặc biệt trong môi trường khử, oxy và các chất ô nhiễm có thể làm suy yếu hệ miễn dịch. |
| HCl loãng / H₂SO₄ | tốt trong những điều kiện nhất định | Hàm lượng oxy và nhiệt độ là rất quan trọng. |
| Axit/muối oxy hóa mạnh | giới hạn | Không có Cr; cần đánh giá vật liệu khác. |
| nứt do ứng suất clorua | Khả năng chống chịu cao trong nhiều môi trường | Điều đó không có nghĩa là thiếu thốn. ăn mòn rỗ cũng không có khả năng chống lại thủy ngân hoặc hơi HF ẩm. |
| Cách diễn giải bảng: Khả năng chống chịu tốt với một môi trường nhất định không nhất thiết đồng nghĩa với khả năng chống chịu tốt với hỗn hợp các môi trường khác nhau. Ví dụ, cùng một hợp kim có thể hoạt động tốt trong nước biển chảy nhưng lại thể hiện những đặc tính khác. ăn mòn khe hở trong thời gian nhà máy ngừng hoạt động dài hạn. Nhiệt độ và sự hiện diện cũng quan trọng không kém. ôxy và sự phân bố ứng suất. | ||
Hợp kim hàn 400 / MONEL® 400 – công nghệ và các tài liệu bổ sung
Thép hợp kim 400 có thể được hàn bằng các phương pháp TIG (GTAW), MIG (GMAW), plasma và một số phương pháp hàn hồ quang. Việc chuẩn bị mép hàn đúng cách và loại bỏ hoàn toàn dầu mỡ, sơn, chất đánh dấu và các chất gây ô nhiễm chứa lưu huỳnh, chì và các nguyên tố có hại khác là rất cần thiết để có mối hàn bền chắc. Nên sử dụng các dụng cụ sạch, chưa từng được sử dụng trên thép carbon trước đó để gia công mối hàn.
VDM khuyến nghị hàn ở trạng thái đã ủ, lượng nhiệt đầu vào hạn chế và nhiệt độ giữa các lớp hàn nói chung không vượt quá 150°C. Việc gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn thường không cần thiết đối với các mối hàn thông thường, mặc dù các điều kiện hoạt động đặc biệt có thể yêu cầu xử lý bổ sung.
| Hợp kim 400 – lựa chọn vật liệu hàn | ||
|---|---|---|
| quá trình | Ký hiệu vật liệu | Ứng dụng/Ghi chú |
| TIG / MIG / CƯA | ERNiCu-7; ISO 18274: S Ni 4060 (NiCu30Mn3Ti) | MONEL® Kim loại hàn 60; VDM® FM 60, Số 2.4377 |
| Điện cực bọc (SMAW) | ENiCu-7 | MONEL® Que hàn 190 – kim loại hàn có thành phần tương tự như Ni–Cu |
| Ví dụ về các loại bìa đựng tài liệu khác | Kim loại hàn Niken 61 / Kim loại hàn INCONEL 625 | Có thể áp dụng cho các đầu nối khác nhau cụ thể; chúng không thể thay thế cho nhau nếu không có thỏa thuận công nghệ. |
| Quy trình công nghệ | che chắn khí và vệ sinh đúng cách | Hoàn thành WPS/WPQR theo yêu cầu của dự án. |
| Cách diễn giải bảng: Dây hàn ERNiCu-7 và que hàn ENiCu-7 là hai vật liệu tiêu hao khác nhau, được thiết kế cho các quy trình hàn khác nhau. Con số 2.4377 đề cập đến kim loại phụ, không phải vật liệu nền 2.4360. Các thông số về khả năng che chắn và năng lượng tuyến tính cần được xác định trong quy trình hàn đạt tiêu chuẩn; thông số kỹ thuật của nhà sản xuất chỉ là hướng dẫn, không phải là quy trình cố định cho mọi mối hàn. | ||
Gia công, ủ và tạo hình nhựa MONEL® 400
Hợp kim Monel 400 dễ tạo hình hơn nhiều hợp kim niken có hàm lượng niken cao, nhưng nó lại bị cứng hóa khi gia công. Có thể cần phải ủ trung gian đối với các thao tác dập sâu, cán và kéo. Tránh giữ nhiệt quá lâu trong lò và tránh nhiễm bẩn bề mặt trong quá trình gia công nóng, vì chúng có thể dẫn đến khuyết tật và suy giảm tính chất.
| Hợp kim 400 – Các phạm vi xử lý nhiệt và biến dạng dẻo điển hình | ||
|---|---|---|
| Hoạt động | Phạm vi/điều kiện nhiệt độ | Tầm quan trọng về mặt công nghệ |
| Gia công nhựa nóng | 800–1200°C (VDM) | Phạm vi tổng quát; thực hiện biến dạng mạnh ở mức độ đủ cao. |
| Rèn nặng/uốn nóng | khoảng 1025–1200°C | Đối với các biến dạng lớn trước khi nhiệt độ giảm xuống phạm vi thấp hơn. |
| Giảm căng thẳng | khoảng 540–650°C, tùy thuộc vào quy trình. | Giảm ứng suất mà không cần tái kết tinh hoàn toàn; sau khi gia công nguội. |
| Ủ mềm | khoảng 700–900°C | Khôi phục tính dẻo phụ thuộc vào quá trình làm cứng vật liệu trước đó. |
| Cân bằng ứng suất | khoảng 300°C, thời gian quy định | Xử lý đặc biệt, tùy thuộc vào mục đích và tình trạng của thành phần. |
| làm mát | theo công nghệ đã chọn | Đối với hợp kim này, tốc độ làm nguội không phải là cơ chế làm cứng chính. |
| Cách diễn giải bảng: Việc lựa chọn chu kỳ nhiệt phải phù hợp với độ dày và mức độ cứng hóa. Nhiệt độ quá cao và thời gian giữ quá lâu có thể gây ra sự phát triển hạt, trong khi nhiệt độ ủ quá thấp có thể không loại bỏ được độ cứng. Không nên nhầm lẫn việc giảm ứng suất với việc tôi luyện thép đã cứng theo kiểu truyền thống – Hợp kim 400 không phải là thép cứng mactenxit. | ||
Gia công hợp kim 400
Ở trạng thái ủ, vật liệu có tính dẻo và có thể tạo ra phôi dài, đồng thời bề mặt cứng lại dưới tác động của dụng cụ. Nên sử dụng kẹp chắc chắn, dụng cụ sắc bén, tốc độ tiến dao không đổi và các thông số sao cho lưỡi cắt không bị cọ xát vào vùng đã cứng lại trước đó. Chất làm mát cũng cần được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo độ sạch của bề mặt và quá trình hàn tiếp theo.
Khi gia công khối lượng lớn là yếu tố then chốt, thép MONEL R-405 (UNS N04405), với hàm lượng lưu huỳnh cao hơn để cải thiện độ giòn của phoi, được xem xét sử dụng. Tuy nhiên, loại thép này có những hạn chế riêng trong quy trình sản xuất và không thể được sử dụng thay thế cho N04400 nếu chưa được xem xét lại thông số kỹ thuật.
Hợp kim 400 – tiêu chuẩn sản phẩm, tài liệu và phương thức giao hàng
Ký hiệu N04400 chỉ dùng để xác định nhóm hợp kim chứ không nêu rõ phương pháp sản xuất, điều kiện, dung sai kích thước hoặc phạm vi thử nghiệm. Khi đặt hàng, vui lòng cũng chỉ rõ tiêu chuẩn phù hợp với dạng sản phẩm, ví dụ: tấm kim loại, ống hoặc sản phẩm rèn, cũng như chứng nhận nghiệm thu cần thiết.
| Hợp kim 400 / N04400 – Thông số kỹ thuật chính | ||
|---|---|---|
| Sản phẩm / lĩnh vực | Tiêu chuẩn và ký hiệu | comments |
| Tấm/phiến/dải | ASTM B127/ASME SB-127; AMS 4544 | Tùy thuộc vào hình thức và điều kiện giao hàng. |
| Thanh/dây | ASTM B164 / ASME SB-164 | N04400; yêu cầu phụ thuộc vào kích thước và tình trạng |
| Ống liền mạch | ASTM B165 / ASME SB-165 | Ống và đường ống chịu áp lực |
| Ống trao đổi nhiệt | ASTM B163 / ASME SB-163 | Ống dẫn cho bình ngưng và bộ trao đổi nhiệt |
| Ống hàn | ASTM B725; ASTM B730 | Các loại và điều kiện xử lý khác nhau |
| Sản phẩm rèn | ASTM B564 / ASME SB-564 | Vật liệu dùng cho các chi tiết rèn và mặt bích |
| Ốc vít / phụ kiện | ASTM B366 / ASME SB-366 | Các phần tử hình ống |
| Đức và châu Âu | DIN 17743, DIN 17750–17754 | Hãy chỉ rõ hình thức và phiên bản phù hợp. |
| Các cơ sở dịch vụ chua | NACE MR0175 / ISO 15156, MR0103 | Việc tuân thủ phụ thuộc vào điều kiện và tình trạng hoạt động. |
| Thiết bị áp suất | VdTÜV 263, các quy định liên quan của ASME | Cần có bản phê duyệt hiện hành. |
| Cách diễn giải bảng: ASTM B127 là tiêu chuẩn dành cho tấm kim loại, trong khi ASTM B164 áp dụng cho thanh và dây. Tiêu chuẩn B127 không thể được viết lại thành tiêu chuẩn cho thanh hoặc áp dụng cho các sản phẩm rèn. Các tiêu chuẩn NACE và tiêu chuẩn VdTÜV cung cấp các điều kiện ứng dụng bổ sung và không thay thế các tiêu chuẩn sản phẩm. Tình trạng, kích thước và chứng nhận EN 10204 cũng là những thông tin cần thiết trong báo giá. | ||
Hợp kim 400 – ký hiệu, các loại tương đương và tên thương mại
| Hợp kim 400 / 2.4360 – phân loại và danh pháp | ||
|---|---|---|
| Hệ thống / nhà sản xuất | chỉ định | Trạng thái và bình luận |
| UNS / tên chung | N04400 / Hợp kim 400 | Ký hiệu vật liệu chính |
| Kim loại đặc biệt | MONEL® hợp kim 400 | Thương hiệu đã đăng ký |
| Châu Âu / DIN | 2.4360 / NiCu30Fe | Các ký hiệu vật liệu liên quan |
| Kim loại đặc biệt – vật liệu lịch sử | 2.4361 | Nó xuất hiện trong các tài liệu với số hiệu W.Nr. khác; hãy kiểm tra tình trạng và các yêu cầu. |
| Kim loại VDM | VDM® Hợp kim 400 / Nicorros | Tên gọi thương mại; tương ứng với N04400 với các thông số kỹ thuật phù hợp. |
| BS | NA13 | Biểu tượng lịch sử của Anh |
| ISO / JIS | NiCu30 / NW4400 | Không nên xác định danh tính nếu chưa cung cấp hệ thống chuẩn mực phù hợp. |
| Pháp | NU30 | Ký hiệu được tìm thấy trong tài liệu AFNOR cũ hơn. |
| GOST | НМЖМц28-2,5-1,5 | Vật liệu liên quan với giới hạn thành phần khác nhau |
| Tự động | MONEL® R-405 / N04405 | Một hợp kim khác – hàm lượng lưu huỳnh cao hơn |
| Một giống cây trồng được tăng cường nhờ lượng mưa | MONEL® K-500 / N05500 | Một loại hợp kim khác – bổ sung Al và Ti. |
| Cách diễn giải bảng: Không phải tất cả các tên trong danh mục đều tương đương với các tên tiêu chuẩn. Ví dụ, hợp kim Nga НМЖМц28-2,5-1,5 có phạm vi hàm lượng đồng hẹp hơn và hàm lượng sắt tối thiểu cao hơn so với hợp kim N04400 thông thường. Ngược lại, các loại K-500 và R-405 không thể được thay thế bằng hợp kim 400 thông thường chỉ dựa trên tiêu chuẩn chung của dòng MONEL. | ||
So sánh MONEL 400, R-405 và K-500
| Monel – sự khác biệt giữa các loại phổ biến | |||
|---|---|---|---|
| gatunek | Số UNS | Bản chất của công sự | Đặc điểm công nghệ nổi bật |
| Hợp kim 400 | Sự Kiện N04400 | dung dịch và nghiền nát | loại chống ăn mòn phổ thông |
| Hợp kim R-405 | Sự Kiện N04405 | dung dịch và nghiền nát | Tăng S; khả năng gia công tốt hơn, các yêu cầu khác |
| Hợp kim K-500 | Sự Kiện N05500 | làm cứng kết tủa | Nhôm và Titan; độ bền cao hơn sau quá trình lão hóa |
| Cách diễn giải bảng: K-500 là lựa chọn phù hợp khi cần độ bền kéo cao hơn trong cùng nhóm hóa chất, nhưng phải kiểm soát được các điều kiện về ăn mòn và độ bền. R-405 được chọn vì lý do xử lý, không phải vì nó có các đặc tính giống hệt N04400. | |||
Yêu cầu báo giá của Alfa-Tech – Hợp kim 400 / MONEL® 400
Bạn đang tìm kiếm thanh, phôi, tấm, ống hoặc dải hợp kim MONEL® 400 ? Trong yêu cầu báo giá, vui lòng cung cấp mã UNS N04400 hoặc 2.4360, kích thước yêu cầu, số lượng, hình dạng, tình trạng vật liệu, tiêu chuẩn sản phẩm và điều kiện ứng dụng. Nếu vật liệu sẽ được sử dụng trong nước biển, hydro florua hoặc hệ thống áp suất, hãy chỉ rõ nhiệt độ, môi trường, tải trọng và chứng nhận cần thiết. Việc lựa chọn đúng mác thép và điều kiện giao hàng có thể giúp tránh những lỗi vận hành tốn kém.
Câu hỏi thường gặp – Hợp kim 400 / MONEL® 400
Hợp kim 400 và Monel 400 có phải là cùng một loại vật liệu không?
Đúng vậy: tên gọi chung Alloy 400 và tên thương mại MONEL ® alloy 400 đều dùng để chỉ hợp kim N04400. Tài liệu châu Âu thường sử dụng số 2.4360 và NiCu30Fe. Tuy nhiên, cần phải xác minh các yêu cầu đối với một sản phẩm cụ thể.
Thép Monel 400 có phải là thép không gỉ không?
Không. Đó là hợp kim niken-đồng, chứ không phải thép sắt. Nó có khả năng chống lại nhiều chất ăn mòn, nhưng thiếu hàm lượng crom thường thấy trong thép không gỉ.
Hợp kim Monel 400 có phải là vật liệu không nhiễm từ không?
Không phải lúc nào cũng vậy. Nhiệt độ Curie nằm trong khoảng từ 20 đến 50°C, và giá trị của nó thay đổi tùy thuộc vào thành phần. Các chất nóng chảy có thể có những đặc tính khác nhau ở nhiệt độ phòng.
Hợp kim Monel 400 có phù hợp với nước biển không?
Đúng vậy, đặc biệt là trong quá trình vận hành. Ăn mòn cục bộ có thể xảy ra do sự ứ đọng, lắng đọng và các khe hở. Hình dạng và hoạt động của hệ thống cần được thiết kế có tính đến rủi ro này.
Hợp kim 400 có thể được tôi cứng không?
Quá trình tôi cứng mactenxit thông thường và ram hoặc tôi cứng lão hóa không được sử dụng; độ bền chủ yếu được tăng cường bằng cách tôi cứng do biến dạng. Nếu cần loại thép tôi cứng bằng kết tủa, MONEL K-500 được xem xét.
Hợp kim Monel 400 có phù hợp với axit flohydric không?
Thông thường, điều này đúng, đặc biệt là trong điều kiện khử được kiểm soát. Tuy nhiên, việc lựa chọn phụ thuộc vào hàm lượng oxy, tạp chất, nồng độ, nhiệt độ, lưu lượng và ứng suất. Không nên cho rằng tất cả các hỗn hợp đều có khả năng chống chịu hoàn toàn.
Vật liệu hàn nào được sử dụng cho hợp kim 400?
Que hàn ERNiCu-7 / MONEL ® Filler Metal 60 thường được sử dụng cho hàn TIG và MIG , còn que hàn ENiCu-7 / Welding Electrode 190 được sử dụng cho hàn điện cực có lớp phủ. Việc lựa chọn phụ thuộc vào quy trình và điều kiện hoạt động.
Hợp kim 2.4360 có thể được sử dụng ở nhiệt độ tối đa bao nhiêu?
VDM biểu thị sự chấp thuận cho thiết bị chịu áp suất trong các điều kiện cụ thể lên đến 425°C theo tiêu chuẩn VdTÜV 263 và lên đến 480°C theo tiêu chuẩn ASME. Nhiệt độ ứng dụng không thể xác định được nếu không có các yêu cầu về thiết kế và tải trọng.
Sự khác biệt giữa hợp kim 400 và hợp kim K-500 là gì?
Hợp kim 400 được làm cứng bằng dung dịch và gia công; K-500 chứa nhiều nhôm và titan hơn, cho phép nó được làm cứng bằng kết tủa. Các hợp kim này khác nhau về độ bền và điều kiện cung cấp.