Monel400

Monel 400 合金主要由 Ni和 Cu 组成，在复杂环境下使用时合金表面会形成一层钝化膜，因此其具有非常优异的耐腐蚀性。Monel 400 合金的强度高，加工成型性良好，常被用作制造管道、螺旋桨、叶轮、蜗杆、泵轴等

随着石油化工、化纤技术的高速发展,化工过程参数(温度、压力、介质浓度)的强化,介质腐蚀性很强的场合越来越多, 这些因素促使具有高耐蚀性能的特殊材料逐渐广泛使用, 其中镍基耐蚀合 金的应用最为广泛。Monel 400 是 Ni-Cu 固溶体的单相奥氏体合金, 具有优良的耐蚀性能和中温强度, 尤其是在中高温的强酸、强碱中表现出较好的耐蚀效果。Monel 400 用于制造压力容器将会使设备使用寿命提高, 非计划停车的次数减少,设备检修周期延长, 减少维修费用及停工损失,减少事故的发生,有利于装置的安、稳、长、满、优运行。因此, 近年来这种合金在我国的石油化工及核工业的特殊设备制造中得到广泛的应用。

合金

C

Mn

Si

S

Ni

Cu

Fe

Monel400

≤0.30

≤2.00

≤0.50

≤0.024

≥63

28.0～34.0

≤2.5

Monel 400工艺性能与要求：

热加工

退火温度应控制在700-900 ℃，推荐快速空冷以得到较佳耐腐蚀性能。 时间和温度将直接影响最终晶粒度,必须仔细制定退火参数。

冷加工

冷加工应进行中间退火。 具有较高加工硬化率冷成形变形量要高于5%，必须在去应力或退火后才能使用

Monel400焊接工艺

手工钨极氩弧焊广泛用于蒙乃尔合金的焊接，特别适用于焊接薄件、小截面以及焊后不允许有残留熔渣的结构件。 蒙乃尔合金在熔融状态下能吸收大量的气体，所以在焊接时易产生密集型气孔。故在满足耐腐蚀的条件下，一般选手工钨极氩弧焊作为根部的熔透打底焊。

焊条电弧焊在 Monel 400 的焊接中，也是常用的焊接方法，当工件厚度较大时，如只用氩弧焊焊接，会增大热输入 量，对母材的性能会有不良的影响，会使焊缝的裂纹倾向增 大；另外，生产效率低，焊工劳动强度大。所以，在较厚材料的焊接中，焊条电弧焊是最好的填充方法。但是，焊条电 弧焊在 Monel 400 焊接中的不足之处是焊缝流动性差，在焊接过程中必须严格控制焊接参数的变化。特别是收弧弧坑处容易出现裂纹。

规格

状态

σЬ/ MPa

σ0.2/MPa

δ5 /%

棒材/

轧棒

760

585

8

锻棒

585

380

10

管件

退火

483

83

40

去应力

586

207

15

Monel400物理性能：

密度

8.83g/cm3

熔点

1300-1390℃

Monel400机械力学性能：

合金

抗拉强度
Rm N/mm2

屈服强度
RP0.2N/mm2

延伸率
A5 %

布氏硬度

HB

Monel400

480

170

35

≥331

Monel400的晶粒大小：

Monel400的金相组织呈等轴状晶粒，而且具有较粗的枝晶和细小的柱状晶体，这是由于其化学成分中的杂质元素含量较低造成的，因此该钢具有良好的耐腐蚀性能和机械加工性。

Monel400的金相组织结构：

由上表可以看出Monel400钢的组织为单相固溶体（α-Fe3C2）。其中基体为铁素体+珠光体；碳化物主要为渗碳体+少量石墨化球墨铸铁；奥氏体和贝氏体的量较少（<0.25%）；残余奥氏体和残留铁素体的量较多（+0.3%～0.5%），这有利于改善钢材的切削性能。

Monel400耐腐蚀性

Monel400合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以及它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。酸介质：Monel400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。Monel400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。水腐蚀：Monel400合金在多数水腐蚀情况下，不仅耐蚀性极佳，而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现，腐蚀速度小于0.025mm/a。高温腐蚀：Monel400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右，在高温蒸汽中，腐蚀速度小于0.026mm/a。氨：由于Monel400合金镍含量高，故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。

Monel400缺点

尽管在许多应用中都很有价值，但Monel400并不完美。尽管可以多种方式耐腐蚀，但它不能承受一氧化氮，亚硝酸，二氧化硫和次氯酸盐。因此，Monel400不应在会暴露于这些元素的环境中使用。

Monel400还容易受到电腐蚀。这意味着，如果将铝，锌或铁紧固件与Monel400一起使用，它们会很快腐蚀。