
MonelK500 镍基合金产品介绍
一、化学成分(熔炼分析,% by mass)
元素 | 含量(%) | 元素 | 含量(%) | 元素 | 含量(%) |
Ni | 63.00 / 70.00 | Co | 2.00 | Cu | 27.00 / 33.00 |
Fe | 2.00 | Al | 2.30 / 3.20 | C | 0.25 |
Si | ≤1.0 | Mn | 1.50 | Ti | 0.35 / 0.85 |
S | 0.01 |
注:Si 上限各资料文件不一(1.00 与 0.5),ASTM B865 规定 ≤0.5,以质保书为准;Fe/Mn 上限 2.0/1.5。
二、力学性能与交货硬度(室温20℃)
固溶时效态常温最小值:
合金和状态 | 抗拉强度Rm (N/mm²) | 屈服强度RP0.2 (N/mm²) | 延伸率A5 (%) |
固溶时效 | 1100 | 790 | 20 |
美标最低规定性能(ASME B168 口径,资料 Monelk500 版):抗拉 110 ksi(758 MPa)、屈服 80 ksi(552 MPa)、延伸 20%、布氏硬度 ≤310——注意该组数值疑为退火(非时效)口径,与国产固溶时效值(1100/790)不同状态,引用时区分。
典型抗拉强度范围(按供货/处理状态,资料 Monel K-500 版):
状况 | 近似抗拉强度(N/mm²) | 近似工作温度 |
退火 | 650~850 | −100~+260℃ |
退火+ 时效处理 | 950~1050 | −100~+260℃ |
弹性回火 | 1000~1300 | −100~+260℃ |
弹性回火+ 时效处理 | 1200~1500 | −100~+260℃ |
三、物理性能(20℃,参考值)
项目 | 数值 | 项目 | 数值 |
密度 | 8.44 g/cm³(0.305 lb/in³) | 熔点 | 1316~1349℃(2400~2460°F;资料另载 1350℃ 单点与 1288~1343℃ 说法,以质保书为准) |
项目 | 数值 | 项目 | 数值 |
线膨胀系数 | 13.7 µm/(m·℃)(20~100℃) | 刚性模数 | 66 kN/mm² |
项目 | 数值 | 项目 | 数值 |
弹性模数 | 179 kN/mm² | 泊松比 | 0.32 |
热膨胀系数(×10⁻⁶ in/in°F):−320°F:6.2;−100°F:6.8;200°F:7.6;600°F:8.3;1000°F:8.7。
热导率(Btu·ft/ft²·hr·°F):−250°F:7.2;70°F:10.1;400°F:13.0;800°F:16.5;1200°F:20.0。
四、热处理与加工工艺
热处理制度
供货状况 | 类型 | 温度 | 时间 | 冷却 |
退火 | 时效硬化 | 580~590℃ | 8~10h | 空气 |
弹性回火 | 时效硬化 | 530~540℃ | 4~6h | 空气 |
典型完全热处理:982℃ 保持 30min 水淬退火 → 593~607℃ 保持 16h → 随炉缓冷 9.4~3.8℃/h 至 482℃ → 之后冷却到室温(锅炉冷却/空冷/淬火均可,冷却率无关紧要)。
注意:在流动空气中热处理可对 K-500 抗腐蚀性产生不利影响;时效硬化产生体积收缩(直径 2.5×10⁻⁴ in 级)。
工艺性能
· 可进行时效硬化处理(核心工艺);无磁性(低至 −101℃)。
五、产品形态与交货状态
供应
棒、锻件、板、丝、管;常与 Monel 400 同询配套;与国产蒙乃尔 K500 系及 UNS N05500 同号。
六、牌号对照与执行标准
标准 | 棒材 | 锻件 | 板(带)材 | 丝材 | 管材 |
ASTM | B164、B865 | B564 | B127 | B166 | B163、B165 |
AMS | 4675 | 4544 | 4730、4731 | 4574 | |
ASME | SB164、SB865 | SB564 | SB127 | SB166 | SB163、SB165 |
其他:BS 3075/3076 NA18;-N-286;ISO 15156-3(NACE MR0175);ASME Bolting Code Case 1192;W.Nr.2.4375。
关系与对照
项目 | 内容 |
等价型号 | UNS N05500、Alloy K-500、Monel K-500、Nicorros Al、合金K-500/蒙乃尔K500(中文)。UNS 编号口径见 UNS N05500 页。 |
基型 | Monel 400/UNS N04400(不可时效,强度低约一半)。 |
场景对照 | 要强度+耐蚀(泵轴/阀杆/紧固件) → K-500;纯耐蚀成本优先 → Monel 400。与 Incoloy 925(油气井下沉淀硬化铁镍)竞争;与 17-4PH 类沉淀硬化不锈钢在海水泵轴场景也有交叉。 |
七、主要用途与应用领域
Monel 400 的沉淀硬化版:在镍-铜基础上添加 Al(2.3~3.2%)与 Ti(0.35~0.85%),可时效硬化,时效时沉淀微量 Ni₃(Ti,Al) 粒子进入基体——融合 Monel 400 的抗腐蚀性,同时大幅提升强度与硬度(约比 Alloy 400 屈服强度高 3 倍级),资料亦称 Nicorros Al。具有较好耐热腐蚀性能与长期组织稳定性;低磁导率,温度低至 −101℃ 仍无磁性;适合海水应用。镍线牌号,UNS 编号口径见 UNS N05500。
耐蚀性能
· 固溶态耐蚀性与 Monel 400 基本相同,Monel 400 的耐蚀数据基本适用于 K-500。
· 流动海水中腐蚀速度低 + 高强度 → 特别适合耐海水腐蚀离心泵轴。
· 适用于较恶劣的高硫、高蜡油层地质开采条件。
· 较好耐热腐蚀性能与长期组织稳定性。
典型应用
· 泵轴和叶轮、输送器刮刀
· 阀芯/阀门零部件
· 油井钻环、石油钻井工具
· 仪表弹簧、弹性部件
· 海事紧固件、船舶螺旋桨轴
· 航空发动机 ≤750℃ 涡轮叶片及燃气轮机叶片(国产资料说法;注意厂商资料工作温度 −100~+260℃,高温长时应用建议核验)
· 化工设备泵、阀门零部件;造纸设备刮浆刀片
· 高硫、高蜡油层地质开采设备(泵轴等)
八、选用与加工建议
工艺性能
数据说明
1. 本资料数据取自相应材料标准及供货技术资料整理,化学成分、力学性能与物理性能为标准规定值与典型参考值。
2. 实际成分、力学性能与硬度随冶炼批次、规格及热处理制度略有差异,以随货质量证明文件(mill certificate)为准。
3. 物理性能与热处理参数为参考值;具体规格、状态与数量以订货合同为准。
来源:上海熔恒特种合金有限公司
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