MONEL K500/N05500/2.4375

蒙乃尔镍铜合金K-500结合了优良 的耐腐蚀性 的特性 MONE 400 具有更大的强度和硬度增加的优点。增加的 特性 是通过将得到的 铝 和 钛 的 镍-铜 的基础上，并且通过这样的Ni3的（Ti，Al）的那亚显微颗粒基体中析出控制的条件下加热。用于实现沉淀的热处理通常称为时效硬化或时效。

MONEL K500的抗拉强度大约是MONEL400的两倍，屈服强度是MONEL400的三倍。MONEL K500的强度可保持在1200华氏度，但在-400华氏度的温度下仍保持韧性和韧性。MONEL K500在-200华氏度下也保持无磁性。MONEL K500的其他特性包括在广泛的化学和海洋环境中具有出色的耐腐蚀性，从盐和碱、非氧化性酸到纯水。MONEL K500无磁性且耐火花。还建议MONEL K500在焊接时进行退火处理，并对任何焊件进行应力消除在老化之前。

Monel K500是一种可沉淀硬化的镍铜合金，它结合了Monel 400出色的耐腐蚀性能和更高的强度和硬度的附加优势。这些增强的性能、强度和硬度是通过在镍铜基体中添加铝和钛并通过用于影响沉淀的热处理获得的，通常称为时效硬化或时效。

这种镍合金在-200°F下具有抗火花和非磁性。但是，在加工过程中可能会在材料表面形成磁性层。铝和铜在加热过程中可能会被选择性氧化，在外面留下磁性富镍膜。酸洗或光亮浸酸可去除磁性薄膜，恢复非磁性。

在时效硬化条件下，Monel K-500 在某些环境中比 Monel 400更容易出现应力腐蚀开裂。与MONEL400相比，Alloy K-500 的屈服强度约为3倍，抗拉强度约为2倍。另外，它可以在沉淀硬化之前通过冷加工进一步强化。这种镍钢合金的强度可保持在1200°F，但在400°F的温度下仍保持韧性和韧性。其熔点范围为2400-2460°F。

耐腐蚀性

MONEL K500的抗腐蚀性能与MONEL400基本相同，只是在时效硬化条件下，MONEL K500在某些环境下更倾向于应力腐蚀开裂。已发现MONEL K500可耐受酸性气体环境。在酸性和碱性 pH 值（范围从 1.0 到 11.0）下连续浸入饱和 (3500ppm) 硫化氢溶液中6天后，时效硬化板的U形弯曲试样没有出现开裂。有一些紧密粘附的黑色片状物。试样的硬度范围为28至40 Rc。

K-500 合金在高速海水中的极低腐蚀率和高强度相结合，特别适用于船舶服务中的离心泵轴。在停滞或缓慢移动的海水中，可能会发生污垢，随后会出现点蚀，但这种点蚀在经过相当快的初始攻击后会减慢。

MONEL K500合金规格：

ASME SB163 无缝镍和镍合金冷凝器和热交换器管的标准规范

ASME SB165 镍铜合金标准规范 (UNS N04400)* 无缝管

ASME SB167 镍-铬-铁合金、镍-铬-钴-钼合金（UNS N06617）和镍-铁-铬-钨合金（UNS N06674）无缝管和管的标准规范

ASME SB407 镍铁铬合金无缝管材标准规范

ASME SB423 镍-铁-铬-钼-铜合金（UNS N08825、N08221 和 N06845）无缝管和管的标准规范

ASME SB444 镍-铬-钼-钴合金（UNS N06625 和 UNS N06852）和镍-铬-钼-硅合金（UNS N06219）管道和管材的标准规范

ASME SB622 无缝镍和镍钴合金管和管的标准规范

ASME SB668 UNS N08028 无缝管材

ASME SB690 铁镍铬钼合金标准规范（UNS N08366 和 UNS N08367）无缝管和管

ASME SB729 无缝 UNS N08020、UNS N08026 和 UNS N08024 镍合金管和管的标准规范

MONEL K500特性

在广泛的海洋和化学环境中具有耐腐蚀性。从纯水到非氧化性无机酸、盐和碱。优异的抗海水能力.

耐酸性气体环境.

从零以下温度到约480C的优异机械性能

非磁性合金

MONEL K500应用

酸性气体服务应用

油气生产安全升降机及阀门

油井工具和仪器，如钻铤

油井行业

刮刀和刮刀

链条、电缆、弹簧、阀内件、船舶用紧固件

泵在海洋服务轴和叶轮

用蒙乃尔K-500制造。

焊接MONEL K500最好通过钨极氩弧焊工艺完成。建议在焊接时对Monel K-500进行退火，并且在时效之前对任何焊件进行应力消除。

当材料处于退火状态或热加工和淬火状态时，最好对这种合金进行重切削。然而，时效硬化材料可以进行精加工以达到紧密的公差和精加工。因此，推荐的做法是将尺寸稍大的机加工，时效硬化，然后精加工到尺寸。在老化过程中，会发生轻微的永久性收缩，但由于涉及的低温和缓慢的冷却速度，几乎不会发生翘曲。

Monel K500化学成分

Monel K500规格和名称

UNS N05500

BS 3072-3076 (NA18)

ASME  Boiler Code Section VIII

SAE AMS 4676

MIL-N-24549  DIN  17743, 17752, 17754

Werkstoff Nr

2.4375

QQ-N-286

NACE MR-01-75

Monel K 500 机械性能

退火材料的典型室温拉伸性能

产品形态 状况        拉伸 (ksi) .2%   产量 (ksi) 伸长率 % 硬度

棒材     热加工/老化    140-190        100-150  30-20    27-38 热轧卷

棒材     热加工/退火    90-110        40-60      45-25    75-90 HRB

棒材     热加工/退火/时效 130-165        85-120 35-20 24-35 HRC

棒材     冷拉/时效    135-185        95-160 30-15 25-41 热轧卷

棒材     冷拉/退火/时效 130-190        85-120 30-20 24-35 HRC

圆饼     热加工/老化   140-180       100-135 30-20 27-37 热轧卷

板子        冷轧/退火   90-105          40-65 45-25 85 HRB 最大值

Monel K 500物理特性

密度 (kg/dm3) 8.44

磁导率 (20°C) <1.005

居里温度 (°C) -90

杨氏模量 (N/mm2) 179 × 103

比热，20°C (J.Kg-1.°K-1) 418

比电阻，20°C (?Om) 0.62

导热系数，20°C (Wm-1.°K-1) 17.5

平均热膨胀系数，20-100°C (°K-1) 13.4 × 10-6

MONEL K500热处理

退火是为了软化加工后的基体和固溶时效硬化相。可在低至 1400-1600°F 的温度下实现充分软化，但建议在 1800°F 下加热热成品和 1900°F 加热冷拔产品，以便对随后的时效硬化做出最佳响应。晶粒生长在 1800°F 以上变得相当快，如果需要细晶粒结构，则在这些较高温度下应将加热时间保持在最短。

为了获得最佳的时效响应和最大的柔软度，重要的是立即从加热温度获得有效的水淬。快速淬火或缓慢淬火会导致时效硬化相的部分沉淀和随后的时效响应受损。向水中加入约 2%（体积）的酒精将最大限度地减少氧化并促进酸洗。

建议采用以下时效硬化程序以获得最大性能。

1.软材料（140-180 Brinell，75-90 RB）。在 1100 至 1125°F 下保持 16 小时，然后以每小时 15 至 25°F 的速度冷却至 900°F。从 900°F 冷却到室温可以通过炉冷或空气冷却进行，或者通过淬火进行，而不考虑冷却速度。该程序适用于锻造和淬火或退火锻件、退火或热轧棒材和大型冷拔棒材（直径超过 1-1/2 英寸）以及软回火线材和带材。

2. 中等冷加工材料（175-250 布氏硬度，8-25 RB）。在 1100 至 1125°F 下保持 8 小时或更长时间，然后以每小时不超过 15 至 25°F 的速度冷却至 900°F。通过在该温度下保持长达 16 小时可以获得更高的硬度，特别是如果材料仅经过轻微冷加工。作为一般规则，初始硬度为 175-200 布氏硬度的材料应保持整整 16 小时。接近最高值 250 布氏硬度 (25Rc) 的材料应在 8 小时内达到完全硬度。这些程序适用于冷拔棒材、半硬钢带、冷镦件和中性线材。

3. 全冷加工材料（260-325 布氏硬度，25-35 Rc）。在 980 至 1000°F 下保持 6 小时或更长时间，然后以每小时不超过 15 至 25°F 的速度冷却至 900°F。在某些情况 下， 通过在温度下保持 8 到 10 小时可以获得稍高的 硬度（特别是对于硬度范围下限附近的材料 ）。此程序适用于弹簧回火钢带、弹簧线或冷加工重度  工件，例如小型冷成型球。

注意： 冷却可以以 100°F 为单位进行，每一步将炉子保温 4 到 6 小时。例如，程序 1 可以是 1100°F 下 16 小时 + 1000°F 下 4 到 6 小时 + 900°F 下 4 到 6 小时。然而，在 1,2 和 3 中描述的程序通常会提供更高的性能。

在某些情况下，可能需要减少 热处理 时间，以节省成本或获得中间性能。很难提出涵盖所有可能性的具体建议。最好的程序是对复制待硬化材料横截面的试样进行试点测试。

已在 1100°F 温度范围内加热至暴露时间和温度的任何明显时间长度的材料。过度老化的材料 比适当老化的金属具有较低的 机械性能，并且不能通过后续的时效处理来提高性能。为了强化过时效材料，必须对其进行固溶退火 (1800-1900°F) 以重新溶解时效硬化成分，然后重新时效。冷加工的所有好处都在退火中失去了。可获得的最高强度是对应于退火和时效条件的强度。

经时效硬化以产生最大硬度的材料，如果再次加热或保持在达到原始热处理温度的任何温度，则不会显示出明显的性能变化  进行了。如果原始热处理 在 1050 到 800°F 之间的冷却速度太快，则性能可能会略有增加 。如果随后将硬化材料加热到 1100°F 以上然后冷却，则性能会下降。硬化的蒙乃尔MONEL K500已在 800°F 下长时间持续加热。在暴露的第一个月期间发生了进一步的缓慢老化，但继续加热不会导致性能进一步显着变化。

MONEL K500加工

当材料处于退火状态或热加工和淬火 状态时，MONEL K500的重加工最好完成 。然而，时效硬化材料可以进行精加工以达到紧密公差和精加工。因此，推荐的做法是对尺寸稍大的进行机加工，时效硬化，然后精加工至尺寸。在（在/约0.0002）老化，轻微永久收缩发生，但很少发生翘曲，因为低的 温度 参与和缓慢的冷却速率。