蒙乃尔合金来历

蒙乃尔合金最初由国际镍业公司的罗伯特·克鲁克斯·斯坦利(Robert CrooksStanley)开发,并于1906年获得专利。公司总裁的名字被赋予了这项新发明。在适当的时候,蒙乃尔合金集团的各种合金被开发用于不同的应用。

打开网易新闻 查看更多图片

蒙乃尔合金的组成

蒙乃尔合金是一组合金(401、R405、K-500、400、404 和 402)的名称,在某些情况下含有镍和铜以及铁、硅、锰和钛。尽管所有这些合金通常都以其良好的耐腐蚀性而著称,但它们中的每一种都具有一些不同的特性和用途。

例如,蒙乃尔合金 404 的镍含量较低 (52%),铝含量较低 (0.05%),铜含量较高 (47%)。蒙乃尔 R405 的含量与蒙乃尔 400 非常相似,只是没有钛。

蒙乃尔 K500 含有铝 (0.3%)和钛(0.35% 至 0.85%)。与其他蒙乃尔合金相比,这种合金具有更低的摩擦系数和更高的耐磨性。它还具有卓越的机械性能,例如高达 600°C (1,112°F) 温度的强度和硬度。

蒙乃尔 400 含有 28% 至 34% 的铜和至少 63% 的镍。它通常还含有铁、锰、硅、碳和微量的硫和钛。

蒙乃尔 400 的铜和镍比例与加拿大安大略省萨德伯里矿山中天然存在的镍矿石中的铜和镍比例相同。由于这种合金与不锈钢相比要贵得多,因此它仅用于无法替代廉价材料的关键应用。

蒙乃尔合金400的特点

蒙乃尔合金比单独的镍或铜更坚固。蒙乃尔合金 400 含有镍和铜以及碳、铁、锰、硅和钛。这种成分有助于蒙乃尔合金在很宽的温度范围内保持其卓越的耐腐蚀性以及韧性和机械强度,通常高达 400°C (752°F)。这一特性是航空航天应用的关键要求,因为工作温度可能会有很大差异。蒙乃尔 400 用于制造带有铝制外皮的飞机铆钉。

在低温下,蒙乃尔合金 400 保留了硬度和强度等机械性能,同时延展性略有下降。

蒙乃尔合金 400 在高温蒸汽和高速流动的热盐水中具有出色的耐腐蚀性。它可以防止淡水中的应力腐蚀开裂(SCC),并且在湍流海水中的耐久性证明了其成本是合理的。它对氢氟酸和盐酸的耐受性会脱气。它通常对酸性食品有抵抗力;但是,它不能抵抗具有氧化性的硝酸。

蒙乃尔合金 400 不容易加工,因为它在加工过程中经过加工硬化。因此,最好以非常低的进给速度以较慢的速度切割和车削合金。这不可避免地导致更高的加工成本。

蒙乃尔合金 400 的电导率为 34%IACS(国际退火铜标准)。即使冷冻到液氢温度,它也能保持一定的延展性。它的磁性也很弱。

蒙乃尔合金400具有良好的焊接性,可通过埋弧焊、气体金属电弧和气体钨极电弧焊接工艺进行焊接。用于焊接的蒙乃尔合金60填充金属可以保证焊接接头具有与母材相同的硬度、机械强度和防腐蚀保护。除了焊接连接外,Monel400 还可以通过焊接或钎焊连接。

蒙乃尔 400 的局限性

蒙乃尔 400 不能抵抗次氯酸盐、二氧化硫、硝酸或一氧化氮。它也容易受到电偶腐蚀。

蒙乃尔合金的应用

各种等级的蒙乃尔合金以其独特的用途而著称。

在蒙乃尔合金 R405 中添加硫有助于提高可加工性。这种合金等级用于制造阀门部件和紧固件。

蒙乃尔合金 404 通常适用于电子应用,因为它具有低渗透率。它适合钎焊。它含有较高比例的铜(47%),镍含量略低。

蒙乃尔合金 401 具有低电阻热系数。它通常适用于电气和电子应用。

蒙乃尔 400 已在石油开采和加工、化学处理和海洋工程中得到应用。由蒙乃尔合金 400 制成的泵和热交换器用于许多在腐蚀性环境中运行的关键工厂。这种合金在大多数碱和酸中具有良好的耐腐蚀性。蒙乃尔金属制成的阀门包括止回阀、安全阀、喷射阀、流量控制阀、旋塞阀、球阀、截止阀和活塞阀。铸造和焊接阀门用于关键的船舶和石油精炼厂。

蒙乃尔 400 用作防腐蚀的护套(薄覆盖层),用于防腐蚀飞溅区的石油钻井平台和其他海上低碳钢结构。通过MIG焊接工艺焊接形成3 mm薄护套。蒙乃尔合金 400 在热湍流海水和蒸汽中表现出出色的抗侵蚀和腐蚀损伤能力。

Monel 400 用于陆上和海上石油开采设施,包括过程控制系统、控制阀和泵。蒙乃尔 400 零件在高腐蚀性海上开采系统中具有良好的耐久性,因此具有成本效益和可靠性,适用于储气罐、螺旋桨轴、阀座、阀杆和石油钻井系统的钻铤等应用。从历史上看,这种合金也被用来制造军队的狗牌。

蒙乃尔合金 400 还用于制造在酸性和碱性环境中使用的弹簧和线材产品。这种材料具有优异的延展性和导热性。

蒙乃尔合金也是眼镜架的首选材料,因为它具有耐腐蚀性和强度。