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N04404合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

发布:sonhooalloy 浏览:88912次

N04404合金(Monel 400)全方位百科解析

N04404合金,更广为人知的名字是Monel 400,是一种以镍为基础,与铜元素形成完美固溶体的镍铜合金。它被誉为有色金属材料中的“多面手”,以其卓越的耐腐蚀性能和优良的综合力学性能,在海洋工程、化工制造及航空航天等领域占据着不可替代的地位。下面,我们将从多个维度对这款经典合金进行深度解析。

一、 核心化学成分:耐蚀性的基石

N04404合金的性能根本源于其精准的化学成分设计。它是一种二元合金体系,核心成分是镍(Ni)铜(Cu)

  • 镍(Ni):作为基体元素,镍的含量通常控制在63%以上。高镍含量赋予了合金面心立方晶体结构,保证了其出色的韧性、可焊性和在还原性介质中的耐腐蚀性。

  • 铜(Cu):铜是关键的合金化元素,含量大约在28%至34% 之间。铜的加入显著提升了合金在非氧化性酸(如氢氟酸、硫酸)和海水环境中的耐蚀能力,并起到固溶强化的作用。

除了两大主要元素,标准还严格规定了杂质元素的含量上限,例如:

  • 铁(Fe):通常不超过2.5%,少量的铁对性能影响不大,但需控制以防在某些介质中形成不利影响。

  • 锰(Mn):不超过2.0%,主要作为脱氧剂存在,有助于改善热加工性能。

  • 碳(C)硅(Si)硫(S) 等元素都被限制在很低的水平,以确保合金的纯净度,避免形成有害的碳化物或硫化物,从而保障其耐腐蚀性和加工塑性。

这种以镍铜为主、严格控制杂质的成分构成,是N04404合金能够在广阔腐蚀环境中游刃有余的根本原因。

二、 关键力学性能指标:强度与韧性的平衡

N04404合金不仅耐腐蚀,其力学性能也十分均衡,能够满足多种结构件的要求。

  • 抗拉强度:该指标代表材料在断裂前所能承受的最大应力。对于退火态的N04404合金,其抗拉强度典型值通常在480 MPa 至 550 MPa 的范围内。这个强度水平使其既能承受较高的机械载荷,又保留了足够的塑性储备。

  • 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点,对于工程设计至关重要。退火态N04404合金的屈服强度(通常以σ0.2表示)一般不低于240 MPa。这意味着在达到此应力值之前,材料的行为是弹性的,变形是可恢复的。

值得注意的是,N04404合金具有很好的冷加工硬化能力。通过冷轧、冷拉等工艺,其抗拉强度和屈服强度可以显著提升,分别可达到700 MPa和600 MPa以上,但相应的塑性会有所下降。用户可以根据最终使用状态的需求来选择不同的供应状态。

三、 基础物理性能:设计与计算的依据

  • 密度:N04404合金的密度约为8.80 g/cm³。这个值介于纯镍和纯铜之间,但明显高于普通钢。在涉及重量控制的设备设计(如船舶部件、航空零件)时,这是一个必须考虑的关键参数。

  • 硬度:硬度反映了材料抵抗局部塑性变形(如压痕、刮擦)的能力。退火态N04404合金的洛氏硬度(HRB)通常在65-85之间,布氏硬度(HB)约为130-150。与强度指标一样,经过冷加工后,其硬度值也会相应提高。

四、 主要执行标准:质量与合规的保障

N04404作为一种国际通用的成熟材料,被纳入众多国家和行业标准体系中,确保了其生产、检验和应用的规范性与可追溯性。

  • 美国标准(ASTM/ASME)

    • 板材/带材:ASTM B127

    • 管材:ASTM B163(无缝换热管),ASTM B165(无缝冷凝管)

    • 棒材/线材:ASTM B164

    • 锻件:ASTM B564

  • 国际标准及其他国家标准

    • 德国:DIN 17743(材料代号为NiCu30Fe)

    • 欧洲:EN 2.4360

    • 日本:JIS NW4400

    • 中国:GB/T 标准中也对其有相应规定,常参照ASTM标准执行。

这些标准详细规定了不同形态产品的化学成分、力学性能、尺寸公差、检验方法等要求,是采购和验收材料的权威依据。

总结

N04404(Monel 400)合金凭借其高镍高铜的“黄金配比”成分,实现了耐腐蚀性与力学性能的完美结合。其480-550 MPa的抗拉强度不低于240 MPa的屈服强度,展现了可靠的承载能力;8.80 g/cm³的密度HRB 65-85的硬度为其在具体应用中的设计和选型提供了基础数据。而一系列严苛的ASTM、DIN等国际标准,则确保了它在全球范围内质量的一致性与可靠性。无论是在波涛汹涌的海洋,还是在苛刻的化工环境中,N04404合金都以其全面的性能,持续为现代工业的关键设备提供着坚实的材料保障。

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、英科乃尔:

UNS N06600、Alloy20、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06Alloy20、InconelAlloy20、AlloyAlloy20、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科:

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8811、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金:

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔:

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500


五、哈氏合金:

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金:

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金:

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金:

NS411

九、固溶强化型铁基合金:

GH1015、GH1035、GH1040、Alloy20、3J53十、时效硬化性铁基合金:

GH2018、GH2036、Alloy20、Alloy20、GH2132/SUH660、Alloy20、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金:

Alloy20、Alloy20、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金:

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L(UNS N08904)、Nitronic60(S21800)、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢:

SAF2205(F51)、SAF2507(F53)、S32760、254SMo(F44、DIN1.4529)、329J1(0Cr26Ni5Mo2)、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17-4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH(SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo(SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al)、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它:

可伐合金4J29 Kovar,Invar合金4J36 Invar合金、4J34,4J46,4J32,4J42

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。



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