什么是蒙乃尔合金 400？

UNS N04400 或 DIN W.Nr. 2.4360/2.4361，Monel 400（也称为“合金 400”）是一种固溶镍铜合金，具有高强度和对海水、氢氟酸、硫酸和碱等各种介质的优异抵抗力。 Alloy 400 在大多数淡水和工业水域中还具有很强的抗应力腐蚀、开裂和点蚀能力。 Monel 400 广泛应用于海洋工程、化工和碳氢化合物加工设备等许多领域。 阀门、锻件、轴、法兰、管件、紧固件、 热交换器等。

Monel 400 紧固件：双头螺栓和螺母。

Monel 400 化学成分要求

典型物理特性

浮动球阀，150#，CF8M 阀体，Monel 400 内件，用于船用。

Monel 400 的机械性能

屈服强度– Monel 400 温度图

1)。 Monel 400 A 组屈服强度 – 温度

* “温度” 被解释为“未超出范围”。
*A 组包括 Monel 400 （UNS N04400） 材料。 （1） ASME SB164 棒料，退火; （2）无缝管 ASME SB165 管，退火，外径 > 5 英寸。 (3)ASTM B564 锻件，退火。

2）。 Monel 400 B 组屈服强度 – 温度

* “温度” 被解释为“未超出范围”。

*B 组包括 Monel 400 （UNS N04400） 材料。

• （1） ASME B127 板，退火。

• （2） 无缝管 ASME SB-163，OD<3'' 退火;</b<>>

• （3） ASME SB165 无缝管和管，外径 ≤ 5“，退火。

• （4） ASME SB-366 无缝焊接配件，退火。

3)。 Monel 400 C 组屈服强度 – 温度

* “温度” 被解释为“未超出范围”。

*C 组包括 Monel 400 （UNS N04400） 材料。

• （1） ASME SB127 板材，轧制和回火状态。

• （2） ASME SB-164 热轧圆棒，外径 ≤ 14 英寸。

4)。 Monel 400 D 组屈服强度 – 温度

* “温度” 被解释为“未超出范围”。
*D 组包括 Monel 400 （UNS N04400） 材料：D。 1- ASME SB-164 圆棒，冷轧和应力消除，外径< 0.5 英寸。 D2- ASME SB-164 冷轧和应力消除圆棒，3.5”3- ASME SB-164 圆棒，冷轧和应力消除，外径 0.5 英寸≤ 3.5 英寸≤。 D4- ASME SB-164 圆棒，冷轧和回火，外径< 0.5 英寸。

5)。 Monel 400 E 组屈服强度 – 温度

* “温度” 被解释为“未超出范围”。
*E 组包括 Monel 400 （UNS N04400） 材料。 （1） ASTM B163 无缝管，应力消除。 （2） ASTM B165无缝管和管，应力消除。

抗拉强度– 不同形状的 Monel 400 温度表

1)。 Monel 400 A 组拉伸强度 - 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*A 组是指以下产品形式的 Monel 400 材料： （1） ASME SB164 原料棒，退火、热加工或冷加工。 （2） ASME SB165 无缝管和管，退火; (3)ASME SB564 UNS N04400 锻造、退火; （4） ASTM B127 板，退火。 （5） ASTM B163 无缝管，外径≤3“，退火。 (6)Gr.WPNC 无缝和焊接配件 ASME SB-366，退火。

2)。 Monel 400 B 组拉伸强度 - 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*B 组是指以下产品形式的 Monel 400 材料： （1） ASTM B164 棒材或棒材，热加工。 （2） ASTM B127 板，轧制。 （3） 圆棒 ASME SB164,12 英寸<外径≤14 英寸，热加工。 </b<>>

3)。 Monel 400 C 组拉伸强度 – 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*C 组是指经过热加工的外径为 400 英寸或更小的 ASME SB164 蒙乃尔合金 12 圆棒。

4)。 Monel 400 D 组拉伸强度 - 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*D 组是指外径< 400/164“ 和 1” <外径为 2.3“ ≦ ASME SB5 的 Monel 4 圆棒，冷轧，无应力。 </b<>>

5)。 Monel 400 E 组拉伸强度 – 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*E 组是指应力消除 ASTM B163/B165 UNS N04400 无缝管或管的无缝管。

6)。 Monel 400 F 组的拉伸强度 – 温度表

* 温度单位：不超过 °F。 拉伸强度单位：ksi。
*a 是指外径≤ 164 英寸≤ 04400.0 英寸的冷轧和消除应力 ASME SB5 UNS N3 圆棒。
*b 是指 ASME SB5 UNS N164 圆棒，外径 < 04400.0 英寸，冷轧。 </b5>

焊接性、加工性、热处理性

ASTM B165 蒙乃尔合金 400 无缝管，UNS N04400,1 英寸（外径）x 0.065 英寸（宽）x 12 英寸（长）。

Monel 400 可以通过焊接工艺轻松连接，例如保护金属电弧焊 （SMAW）、钨极气体保护焊 （GTAW） 和气体保护金属电弧焊 （GMAW）。 需要选择相应的填料或电极。 合金 400 比大多数钢更软，因此在加工过程后，它可以热成型或冷成型成几乎任何形状。 一般来说，Monel 400 产品必须在 1470°F 的温度下退火（完全退火），并且通常需要酸洗才能为合金产生有光泽、干净的表面。

Monel 400 的弹性模量

* 弹性模量的单位为“10”。6 犀牛”。
* Monel 400 在不同温度下的弹性模量。

Monel 400 的热导率和热扩散率

1)。 Monel 400 的导热系数 （UNS N04400）

*导热系数的单位是 Btu/hr-ft-°F。

2)。 Monel 400 的热扩散率 （UNS N04400）

* 热扩散率的单位是 ft。2/人力资源。

Monel 400 的热膨胀特性

1)。 Monel 400 的瞬时热膨胀系数

* A 是 Monel 400 的瞬时热膨胀系数，以 10 个单位表示。-6英寸/英寸/°F

2)。 Monel 400 的平均热膨胀系数

* B 是 Monel 400 的平均热膨胀系数，以 10 个单位表示。-6英寸/英寸/°F
* 表中列出的温度值被解释为“从 70°F 上升到指示的温度”。

3)。 Monel 400 的线性热膨胀

*C 是指 Monel 400 的线性热膨胀，单位为英寸/100 英尺。
*表中列出的温度值被解释为“从 70°F 上升到指示的温度”。

ASTM B164 UNS N04400 热轧钢筋 50 毫米 x 1.2 米，退火。

以上三个表中汇总的数据仅供参考，并不意味着 Monel 3 材料适用于所示的所有温度范围。

允许应力 – Monel 400 的温度

1)。 Monel 400 第 1 组：允许应力 – 温度表

*第 1 组是指 Monel 400 棒材、无缝管和管材（外径 5 英寸或更大）以及退火状态的锻件。
* 金属温度被解释为“未超过”。

2)。 Monel 400 第 2 组：允许应力 – 温度表

* 第 2 组是指退火状态的 Monel 400 板、无缝管（≤3 英寸）、无缝管和管（≤5 英寸）、无缝和焊接接头。
* 金属温度被解释为“未超过”。

3)。 Monel 400 第 3 组：允许应力 – 温度表

*第 3 组是指六角截面 （400mm~164mm） 的 Monel 54 热作棒料 （ASME SB102）。
* 金属温度被解释为“未超过”。

4)。 Monel 400 第 4 组：允许应力 – 温度表

*第 4 组是指 Monel 400 轧制板和热加工棒材或圆形、方形或矩形横截面（305mm~356mm）的棒材。
* 金属温度被解释为“未超过”。

5)。 Monel 400 第 5 组：允许应力 – 温度表

*第 5 组是指横截面为 ≤400 mm，或横截面为 305mm 的六≤角形的 Monel 54 热作棒料。
* 金属温度被解释为“未超过”。

6)。 Monel 400 第 6 组：允许应力 – 温度表

* 第 6 组是指在应力消除条件下完成的蒙乃尔合金 400 无缝管 （ASME SB163） 和无缝钢管 （ASME SB165）。
* 金属温度被解释为“未超过”。

以上所有表中的值均基于 ASME 锅炉和压力容器规范第 II 部分，第 D 部分。

Monel 400 产品形状和规格

对焊管件：ASTM B366、Monel 400 弯头、三通、异径管。

UNS N04400 加工速度和热处理系统对合金钢管的影响

UNS N04400 是一种镍铜合金，其化学成分（按重量百分比），镍 ≥ 63%，铜 28% – 34%，锰≤ 2.0%，铁≤ 2.5%，硅< 0.5%，C < 0.3%，S ≤ 0.024%。 这种合金具有高强度、高耐腐蚀性和高耐磨性，使其更加耐用。 纯镍耐还原介质的腐蚀，比纯铜更耐氧化介质的腐蚀。 对硫酸和磷酸的耐腐蚀性非常好，特别是对氯酸的耐腐蚀性，对高温浓碱也表现出优异的耐腐蚀性。 因此，它被广泛应用于石油化工、核工业、国防工业等先进工业领域。

1. 测试程序

冷作合金管的主要研究如下：

• （1）规格Φ36mm×3.2mm，管材加工率50%，即轧制规格Φ25mm×2.3mm，排列退火温度的变化，强度、伸长率的关系曲线分别为650°C、700°C、750°C、800°C和XNUMX°C。

• （2）管材的加工率为27%、56%、67%、83%，即Φ33mm×2.5mm、Φ25mm×2.0mm、Φ25mm×1.47mm、Φ15mm×1.3mm轧制规格，采用热处理700°C×3h系统，结构及物理性能变化规律。 测试过程包括→修复→检查→冷轧→酸洗→退火→矫直→取样。

2. 结果与讨论

2.1 结构、性能和退火温度的相同加工率 （ε=50%） 2.1.1
结构与退火温度的关系 图 1 显示了不同退火温度下管道的结构，轧制加工率为 ε = 50%。

图 1 不同退火温度下管道的微观结构
（a） 650°C×3h。 （b） 700°C×3h。 （c） 750°C×3h。 （d） 800°C×3h。 （e） 850°C×3h 从图 1 中
可以看出，图 1 （a） 是一种纤维状的冷加工结构，但它是成核的局部起点，这种组织对冷加工或冷成型背面没有用。 图 1 （b） ~ （d） 为等轴组织，晶粒尺寸均匀，适用于冷加工和冷成型。 图 1 （e） 中的组织也是均匀的等轴结构，但颗粒的生长并降低了材料的强度特性，影响了游戏的可塑性。
2.1.2 性能与退火温度
的关系图 2 显示了 ε = 50% 的轧制加工率、不同的退火温度和管材性能。

图 2 UNS N04400 合金钢管的性能与温度曲线从
图 2 中可以看出，当退火温度为 650°C~700°C 时，强度迅速下降，抗拉强度从 640MPa 变为 510MPa，屈服强度从 500MPa 变为 225MPa，而伸长率从 16.5% 迅速上升至 41%。 在 700°C~800°C 时，强度和伸长率变化不明显，拉伸强度达到 510MPa 至 495MPa，伸长率从 16.5% 迅速增加到 41%。 在 700°C~800°C 时，强度和伸长率的变化不显著，拉伸强度为 510MPa~495MPa，伸长率增加到 425MPa。 在 700°C~800°C 之间，强度和伸长率的变化不明显。 拉伸强度为 510 MPa 至 495 MPa，屈服强度为 225 MPa 至 205 MPa，伸长率为 35.5% 至 39.5%。 然而，当退火温度超过 850°C 时，伸长率会降低。 从图 2 可以得出结论，如果晶粒较粗，则 850°C 的退火温度会降低塑性指数。
2.2 组织、性质和处理速度
之间的关系 2.2.1 组织和处理速度
之间的关系 图 3 显示了 700°C ×3h 退火温度与组织变化过程中处理速度之间的差异。

图 3 不同加工速度
下管材的微观结构 （a） ε=27%。 （b） ε=56%。 （c） ε=67%。 （d） ε=83%。
从图 3 中可以看出，具有不同处理速度的金相照片具有不同的晶粒尺寸。 所得加工率小于30%，加工率大于80%，前者是由于临界变形，后者是由于二次再结晶，再结晶后的晶粒较粗。 相比之下，当加工速率在30%~80%范围内时，再结晶后晶粒的变形可以得到均匀细小的晶粒。
2.2.2 性能与加工速度
的关系图 4 显示了 700°C×3h 的热处理系统，加工速度根据管道的性能而变化。

图 4 UNS N04400 合金钢管性能与加工率关系曲线从
图 4 中可以看出，当加工率小于 30% 或加工率大于 80% 时，强度和伸长率降低，当加工率在 30%~80% 范围内时，机械性能降低。 这更令人满意。

3. 总结

• （1）如果加工率在30%~80%范围内，可以获得更均匀的细粒，强度和伸长率是理想的。

• （2）对于UNS N04400合金钢管采用50%的加工率，退火条件为700°C~800°C×3h，特性稳定。