蒙乃尔合金 401（也称为“401 合金”）被命名为 UNS N04401。 铜镍合金专为专门的电气和电子应用而设计。 它具有非常低的电阻温度系数和适中的电阻率。 合金 401 可以很容易地通过钨极气体保护焊 （GTAW） 或电阻焊进行焊接。 Monel 401 通常以电线形式提供，主要用于绕线精密电阻器和双金属触点。 Monel 401 是一种延展性铜镍合金，具有非常低的电阻率和对各种腐蚀条件的抵抗力。 与市场上的纯镍一样，蒙乃尔合金 401 在退火状态下的强度较低，只能冷加工至 120 KSI。
与高温合金 Monel 401 相比，高温合金 Monel 400 具有更高的铜含量。
标准WERKSTOFFNR。UNS 公司AFNOR中文JISBSGOST
蒙乃尔合金 4011.7471编号 N04401NU-30M 系列镍铜30Fe编号 4401NA 13МНЖМц 28-2,5-1,5
抗拉强度，最小屈服强度，最小外延硬度
海洋保护区KSI海洋保护区KSI%HRB
4416413419.55143
棒材、棒材、线材、锻件ASTM B163/ASME SB163、DIN 17471
板材、片材、条ASTM B127/ASME SB127、DIN 17750
管道、管材ASTM B163/ASME SB163、ASTM B725/ASME SB725、ASTM B775/ASME SB775、ASTM B751/ASME SB751、DIN17751
其他ASTM B366/ASME SB366、DIN 17743
用于铁合金的传统加工技术 也可用于这种合金。
合金 401 易于自动焊接成薄板。 钨极气体保护焊是一种常见的焊接工艺。 电阻焊是这种合金的合适方法。 常用的焊接方法适用于这种合金。 必须使用兼容的合金填充金属。 如果没有兼容的合金，则应使用最接近的合金，该合金富含必需的化学成分（Ni、Co、Cr、Mo）。 所有焊道应略微凸出。 无需使用预热。 待焊接表面必须清洁，无油、油漆和蜡笔痕迹。 清洁区域应至少超出焊接接头的两侧 2 英寸。
钨极气体保护焊：建议使用直流正极性（电极负极）。 注意尽可能短的弧长，并始终将填充金属热端保持在保护气氛中。 屏蔽金属电弧焊：电极应干燥存放并在 600 F 下烘烤 50 小时，以确保湿气沾到电极时保持干燥。 当前设置从 0.062 英寸厚材料的 190 安培到 1/2 英寸厚材料的 XNUMX 安培不等。 这种合金焊接金属不容易扩散，因此最好稍微编织电极。 用钢丝刷（手动或电动）清洁炉渣。 在连续焊接之前和最终焊接之后，完全清除所有熔渣非常重要。
气体保护金属电弧焊：应使用反极性直流，使用与接头成 90 度角的焊枪会获得最佳效果。 对于短路传输 GMAW，正常电压为 19~25，电流为 100~175 安培，送丝为 225~400 英寸/分钟。 喷雾转移，GMAW 电压 26~33，电流范围 200~350 安培，送丝速度 200~500 英寸/分钟（取决于填充丝的直径）。
埋弧焊：必须使用与 GMAW 相同的匹配填充金属。 可以使用反向或正直流电流。 凸面焊道是首选。
可以使用标准工具和软模具材料进行冷加工，以获得更好的光洁度。 。 可以使用标准工具进行冷成型，但不建议使用普通碳工具钢进行成型，因为它很容易啃咬。 软模具材料（例如青铜、锌合金等）可最大限度地减少磨损并提供良好的光洁度，但模具的寿命会稍短。 在长期生产中，合金工具钢（D-2、D-3）和高速钢（T-1、M-2、M-10）效果良好，尤其是在镀硬铬以减少磨损时。 工具必须具有足够的间隙和半径才能考虑它。 应使用强润滑剂，以尽量减少所有成型操作中的磨损。 对于厚度不超过 180/1 英寸的材料，板材的 1 度弯曲通常限制为 8 T 的弯曲半径，对于厚度超过 2/1 英寸的材料，弯曲半径限制为 8 T。
绕线电阻器。
双金属触点。
电气和电子应用。
海洋工程.
化学和碳氢化合物加工设备。
汽油和淡水罐。
原油蒸馏器。
脱气加热器。
锅炉、给水加热器和其他热交换器;
轴承、泵、轴、紧固件。
工业热交换器。
氯化溶剂。
原油蒸馏塔。
管道系统。
热交换管。
管件。
法兰。
真空管。
品种分类：
纱线管行业可以制造各种规格的蒙乃尔合金 401 无缝管、蒙乃尔合金 401 钢板、蒙乃尔合金 401 圆棒、蒙乃尔合金 401 锻件、蒙乃尔合金 401 法兰、蒙乃尔合金 401 管件、蒙乃尔合金 401 焊管、蒙乃尔合金 401 钢带、蒙乃尔合金 401 焊丝及配套焊接材料。
交货状态：
无缝管：固溶体 + 酸性白，长度可配置。
板：固溶、酸洗、修整。
焊管：固溶体酸性白+RT%探伤;
锻造：退火 + 汽车抛光。 棒材经过锻造和轧制、表面抛光或车辆抛光。
带材在冷轧、固溶软态和脱氧后交付。
我们提供固溶体盘、直带和固溶直带，这些带材是在轻质状态下将线材精细粉碎制成的。
在本文中，我们将介绍它的生产方法和退火测试方法。 在蒙乃尔合金 401 合金钢管中，我们分析了冷轧蒙乃尔合金钢管的测试结果，重点研究了不同退火温度对合金钢管金相和力学性能的影响。
蒙乃尔合金是一种通过在金属镍基金属中添加 Cu、Fe 和 Mn 等元素制成的镍基合金。 作为基体，Ni 与多种金属元素相容，从而提高了热稳定性和制造性能，并改善了在中性还原和碱性介质中的耐腐蚀性。 Cu 可以提高对硫酸和氢氟酸等酸性环境的抵抗力。 许多研究表明，蒙乃尔合金具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性和高强度，广泛应用于冶金、石化等行业。
Monel 401 在低温和高温条件下均具有出色的强度塑性和出色的压力加工性能。 它是一种耐腐蚀合金，添加剂量大，用途广泛，综合性能优良。 这种合金在 HF 和 F401 介质中具有优异的耐腐蚀性，是为数不多的能够抵抗氢氟酸的重要材料之一。 这种合金的一个重要特点是它通常不会引起应力腐蚀开裂，并且具有良好的切削性能。 它是蒙乃尔合金的一种，具有类似于蒙乃尔合金 2 的镍基合金的高强度单相固溶体结构。 金属的耐腐蚀性基本上是通过氢离子释放过程中干扰带电粒子的运动来实现的。 添加 400% Cu 可最大限度地降低 Ni 在 F 和 Cl 等卤化物离子介质中的腐蚀速率，并且 Cu 含量越高，其对硫酸和磷酸的抵抗力越好。 向蒙乃尔 XNUMX 中添加 30% Cu 增加了合金在还原酸中的耐腐蚀性。
检查的材料是某工厂提供的蒙乃尔 401 锻造坯料，在 6300 吨卧式挤压机上挤压成型并冷轧。 冷轧合金钢管的规格为Φ177.8mm×8.05mm。 工厂生产的蒙乃尔合金 401 的化学成分如表 1 所示，要求拉伸强度为 ≥ 420 MPa，屈服强度为 ≥ 150 MPa，伸长率为 ≥ 35%。
表 1 蒙乃尔合金 401 的化学成分（质量分数）%
元素CS镍公司锰铁四
实际价格0.0480.00641.690.11.750.450.12
典型值≤0.10≤0.01540.0-45.0≤0.25≤2.25≤0.75≤0.25
注意：其余为 Cu 元素。
冷轧合金钢管在 220 毫米处切割并纵向分成 4 等份。 在马弗炉中进行退火测试，退火温度为 550600650 和 700 °C，退火保持时间为 120 分钟。 退火后，样品进行风冷。 使用光学冶金显微镜观察合金钢管在冷轧状态和不同退火温度下的微观组织，并根据 ASTM E8/E8M-2016a“金属材料拉伸试验方法”在万能材料试验机上进行室温下的拉伸试验。 根据 ASTM E18-2015《金属材料洛氏硬度测试方法标准》测试洛氏硬度。
2.1 冷轧合金钢管的测试结果 蒙乃尔 401 冷轧合金钢管的显微组织通过金相显微镜观察，冷轧合金钢管的金相组织如图 1 所示。
从图 1 中可以看出，冷轧后晶粒和孪晶较粗。 它破裂和变形，增加了晶体的储存能量，并成为新粒子成核和生长的驱动力。 冷轧合金钢管的微观组织呈纤维状，可见明显的变形流线。 纤维状变形结构使合金钢管具有良好的加固效果。
图 1 冷轧合金管的金相
组织。 合金钢管轧制变形时，晶体中的缺陷增加，位错增加，内应力增加以强化合金。 此时，拉伸强度为 517MPa，屈服强度为 479MPa，伸长率为 21.5%，拉伸强度和屈服强度相对较高，两者之间的差异很小。 屈服强度比为 0.926，表现出高屈服强度比、低伸长率、合金钢管的强烈加工硬化、较少的塑性变形和抗变形性。
2.2 不同温度下退火合金管的测试结果2.2.1 退火温度对金相组织
的影响
观察了不同退火温度下 Monel 401 合金钢管的显微组织，不同退火温度下合金钢管的金相组织如图 2 所示。 从图 2 中可以看出，在 550°C 退火后，纤维钢管冷轧后的蒙乃尔合金 401 组织并没有消失，与冷轧状态相比几乎没有变化。 600°C 退火后，纤维结构下降，但仍然显著。 当温度上升到 650°C 时，大部分变形流线消失，纤维结构大大减少，颗粒继续成核生长，变形颗粒再结晶。 当退火温度升至 700 °C 时，变形流线消失，晶粒完全再结晶，显微组织变为双α单相再结晶晶粒。
图2 不同退火温度下合金管的金相组织2.2.2 退火温度对合金钢管
拉伸性能的影响 表 2 显示了合金钢管在每种退火温度下的拉伸性能。 退火合金钢管的抗拉强度和屈服强度明显低于冷轧钢管，伸长率明显高于冷轧钢管。 推出。 图 3 显示了退火温度对合金钢管拉伸性能的影响。 从图 3 中可以看出，在 550-600°C 的退火温度下，拉伸强度、屈服强度和伸长率基本没有变化。 在600~700°C的退火温度下，拉伸强度缓慢下降，但屈服强度线性下降并急剧下降，伸长率线性迅速增加。 当退火温度为650°C、700°C时，具有满足用户需求的性能。 在 700°C 时，耐受能力仅比要求值高 8 MPa，存在一定的风险。 当退火温度为 650°C 时，蒙乃尔合金 401 合金钢管的整体性能良好，在此温度下进行最终退火处理。
表2 不同退火温度下合金管的拉伸性能
温度/°C拉伸强度 Rm/ 兆帕承载能力 R第 0.2 页/ 兆帕伸长率 A/%
55047035231
60046834832.5
65044925140.5
70044515850
图 3 退火温度对合金钢管拉伸性能的影响2.2.3
退火温度对硬度
的影响 蒙乃尔合金 401 在冷轧过程中进行加工硬化，硬度值为 33.2HRC。 需要进行退火和再结晶处理，以消除加工硬化，降低合金钢管的硬度，并消除内应力。 图 4 显示了退火温度对合金钢管硬度的影响。 如图 4 所示，退火温度对硬度有显着影响。 在 550 °C 时，硬度值下降到 79HRB，合金发生显着的再结晶软化。 将温度提高到 600°C 不会导致硬度发生显着变化。 如果继续加热，它在 600~700°C 时将线性下降。 高退火温度下的再结晶软化效果比低退火温度下的效果更明显。 随着退火温度的升高，硬度值也会降低。
图 4 退火温度对合金钢管硬度的影响
（1） 蒙乃尔 401 合金钢管的冷轧组织是纤维状的。 随着退火温度的升高，纤维结构逐渐减小。 在 700°C 时，发生完全重结晶，纤维结构消失。
（2） 蒙乃尔合金 401 冷轧合金钢管的抗拉强度为 517MPa，屈服强度为 479MPa，伸长率为 21.5%，屈服率为 0.926，硬度为 33.2HRC，不易变形。 在 2~401°C 的退火温度下，拉伸强度、屈服强度、硬度和伸长率基本不变。 在 517~479°C 的退火温度下，拉伸强度逐渐降低。 相比之下，屈服强度和硬度以线性方式急剧下降，伸长率以线性方式急剧增加。
（3）当退火温度为650°C时，合金钢管的综合性能良好，满足用户的要求。
