NCu35-1.5-1.5 是一种常用的镍铜合金,它更广为人知的名字是其美国牌号:Monel 400。
下面为您详细解释这种材料的成分、特性和应用。
NCu35-1.5-1.5 是中国的国家标准牌号,遵循 GB/T 5235-2007《加工镍及镍合金)》 的规定。我们可以从这个牌号本身解读其大致成分:
N:代表镍,是基体元素。
Cu35:代表铜的含量约为 35%。
1.5-1.5:通常代表铁和锰的含量各约为 1.5%。
其标准化学成分如下(主要元素):
元素 | 镍 (Ni) | 铜 (Cu) | 铁 (Fe) | 锰 (Mn) | 碳 (C) | 硅 (Si) | 硫 (S) |
含量 (%) | ≥ 63.0 | 28.0 - 34.0 | ≤ 2.0 | ≤ 2.0 | ≤ 0.3 | ≤ 0.5 | ≤ 0.024 |
国际对应牌号:
美国 UNS: N04400
美国 ASTM: Monel 400
欧洲标准: NiCu30Fe (2.4360)
日本标准: NMCu 28-2-1
Monel 400 (NCu35-1.5-1.5) 是一种综合性能非常优异的合金,其特性主要体现在以下几个方面:
这是它最突出的优点。
耐海水和盐水: 在流动的海水中具有极佳的耐腐蚀性,抗点蚀和应力腐蚀开裂的能力很强,是海洋工程的理想材料。
耐酸性和碱性:
对还原性介质有良好的耐腐蚀性,例如耐氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸等。尤其是在氢氟酸中,其耐腐蚀性优于不锈钢。
对中性、碱性溶液和某些弱氧化性酸也有很好的抵抗力。
耐大气腐蚀: 在海洋大气和工业大气中都非常稳定,不会像碳钢那样容易生锈。
高强度: 其强度高于纯镍和纯铜,也优于许多普通不锈钢。
良好的韧性和塑性: 在很宽的温度范围内(从低温到高温)都能保持良好的韧性和塑性,不易发生脆断。
加工硬化倾向: 和许多奥氏体不锈钢一样,它可以通过冷加工(如冷轧、冷拉)来显著提高其强度和硬度。
熔点范围:约 1300 - 1350 °C。
密度较高:约 8.8 g/cm³。
磁性能:通常是弱磁性的,但在冷加工后磁性会有所增强。
导热性和导电性:介于镍和铜之间,属于中等水平。
热加工: 可以进行热锻、热轧等,但需要严格控制加热温度和工艺。
冷加工: 易于进行冷加工,如冷轧、冲压、拉伸等,但需要考虑到其加工硬化效应,中间可能需要退火处理。
焊接性能: 焊接性能良好,可以采用多种常规焊接方法,如钨极惰性气体保护焊、金属极惰性气体保护焊、焊条电弧焊等。常用的焊材是与其成分匹配的 Monel 60 或 ENiCu-7 焊条/焊丝。
基于以上特性,NCu35-1.5-1.5 (Monel 400) 被广泛应用于苛刻的腐蚀环境中:
海洋工程:
船舶制造:泵轴、螺旋桨、螺栓、紧固件、海水阀门、换热器管。
海水淡化厂:蒸发器、管道系统。
海洋平台:关键设备和管道。
化工和石油化工:
制造处理氢氟酸、盐酸、有机酸、碱液等的容器、反应釜、热交换器、管道和泵阀。
能源领域:
发电厂的给水加热器、冷凝器管。
核工业的某些部件。
其他工业:
制造汽油和淡水的储罐。
用于制造要求高强度和耐腐蚀的紧固件、弹簧等。
NCu35-1.5-1.5 (Monel 400) 是一种以镍为基础、含有约30%铜的镍铜合金。它集高强度、卓越的耐腐蚀性(尤其是耐海水和还原性酸)、良好的韧性和加工性能于一身,是一种在严苛腐蚀环境下不可或缺的高性能工程材料。虽然其成本高于普通不锈钢,但在要求长寿命和高可靠性的关键应用中,它提供了无与伦比的性价比。