NiCu30Fe,更广为人知的商业名称是Monel 400,是一种以镍为基础、以铜为主要合金元素的镍铜合金。自20世纪初问世以来,它以其卓越的综合性能,在海洋工程、化工制造及航空航天等领域占据了不可替代的地位。以下将从其核心成分、关键力学与物理性能以及执行标准等方面,进行全面解析。
NiCu30Fe的化学成分设计是其卓越性能的基石。其名称直接揭示了主要元素构成:“Ni”代表镍,“Cu30”代表铜含量约为30%,而“Fe”代表铁。这是一种典型的固溶强化型合金。
具体而言,其成分特点是高镍含量与高铜含量的完美结合。镍的典型质量分数在63%以上,构成了合金的基体,赋予了材料先天的耐腐蚀特性,尤其是抵抗氯离子应力腐蚀开裂的能力。铜的加入,大约在28%至34%之间,不仅进一步增强了合金在还原性介质中的耐腐蚀性,还显著改善了其加工性能。此外,合金中还含有约1.0%至2.5%的铁,这一元素的加入有助于细化晶粒,并在某些环境下略微提升材料的强度。为了确保冶金质量,标准对碳、锰、硅、硫等残余元素的含量都有严格的上限控制,例如硫含量被控制在极低水平,以保障其热加工性能。
总而言之,NiCu30Fe的成分可以概括为“镍为基,铜为主,铁为辅,杂质受控”,这一精妙的配比共同铸就了其独特的性能。
力学性能是衡量材料承载能力的关键。NiCu30Fe合金不仅强度高,还具备良好的塑性与韧性,使其在苛刻工况下也能安全使用。
1. 抗拉强度
NiCu30Fe合金的抗拉强度表现出色。在退火状态下,其抗拉强度通常不低于480兆帕,实际值普遍在550兆帕至690兆帕的范围内。这一强度水平意味着材料在断裂前所能承受的最大拉力相当可观,足以应对大多数结构应用中的静载荷和动载荷。
2. 屈服强度
屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力值,对于工程设计而言,其重要性甚至高于抗拉强度。NiCu30Fe在退火状态下的屈服强度(通常以0.2%的残余变形量作为测量标准)一般不低于170兆帕,典型值介于240兆帕至345兆帕之间。这一指标确保了构件在正常工作状态下不会发生永久的、有害的变形,为设备的安全运行提供了保障。
3. 硬度
硬度反映了材料抵抗局部压入或划伤的能力。NiCu30Fe的硬度与其状态密切相关。在软态(退火态)下,其洛氏硬度约在70HRB左右。而通过冷加工(如冷轧、冷拉),其硬度可以显著提升至100HRB甚至更高。这种可调的硬度特性使得它能够适应从耐腐蚀结构件到耐磨部件等不同场景的需求。
4. 延伸率
延伸率是衡量材料塑性变形能力的关键指标。NiCu30Fe拥有优良的塑性,其在退火状态下的断后延伸率通常不低于35%,部分优质材料甚至可达50%以上。这种出色的延展性意味着材料在破坏前能吸收大量能量,具有良好的抗冲击和缓冲能力,同时也便于进行冷弯、冲压等成型加工。
密度是材料最基本的物理属性之一。NiCu30Fe合金的密度较高,大约为每立方厘米8.80克。这一数值高于普通碳钢,接近铜的密度。较高的密度赋予了材料一定的重量感和惯性,在诸如船舶配件等应用中,有时反而是一个有利因素。
为了确保材料的质量与互换性,NiCu30Fe合金的生产与验收遵循一系列国际和国家级标准。不同标准体系下的牌号可能略有不同,但指代的是同一种材料。
美国标准: 最权威和广泛引用的是ASTM标准。棒材、板材、管材、丝材等分别对应不同的ASTM规范,如ASTM B164(棒/线材)、ASTM B165(无缝管)、ASTM B127(板/带材)等,其统一的名称为UNS N04400。
国际标准: ISO标准体系下,其牌号为ISO 6208 NW 4400。
中国标准: 我国等效采用了该材料,在国家标准中,其牌号为GB/T NCu28-2.5-1.5。同时,在军工、航空航天等特定领域,还有更为详细的国军标(GJB)和航标(HB)等进行规范。
这些标准详细规定了合金的化学成分允许波动范围、不同形态产品的力学性能最低要求、尺寸公差、检验方法及交货状态等,是采购、验收和生产制造的根本依据。
NiCu30Fe(Monel 400)合金凭借其以镍铜为主的独特成分,实现了高强度、高韧性、优良塑性以及出众耐腐蚀性的完美平衡。其抗拉强度轻松超越500兆帕,屈服强度稳定在200兆帕以上,同时保持35%以上的高延伸率,再结合其约8.80克/立方厘米的密度和可调的硬度,使其成为苛刻工业环境中的首选材料之一。通过ASTM、ISO、GB/T等标准体系的严格管控,确保了其在全球范围内质量的一致性与可靠性,在征服海洋、化工等腐蚀环境的征程中,持续发挥着不可替代的作用。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。
经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。
2. 优势与积极方面
经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。
地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。
资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。
他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:
一、 高温合金系列
这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel 系列:
Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。
Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。
Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。
Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。
Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。
Hastelloy 系列:
Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。
Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。
Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。
二、 耐腐蚀合金系列
这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。
Monel 系列:
Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。
Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。
其他镍铜、镍铬合金:
Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。
Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。
三、 精密合金系列
这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。
Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。
Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。
产品形态
上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:
板材、带材
棒材、线材
管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)
法兰、锻件
焊材(焊条、焊丝)
重要提示:
具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。
最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。
官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。
希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。