UNS N05500

MONEL? K-500, W.Nr. 2.4375

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注： “Monel? K-500” 是Special Metals Corporation group of companies的注冊商標。

1 概述

UNS N05500 (Mone?l K-500)是一種鎳銅合金，它具有UNS N04400 (Mone?l 400)優異的耐腐蝕性，同時還有更高強度和硬度的優點。通過在鎳銅基體中添加鋁和鈦，并在受控條件下加熱，使Ni3(Ti, Al)的亞微觀顆粒在整個基體中析出，從而獲得更高的性能。用于影響析出的熱處理通常稱為時效硬化或時效。

2 應用

UNS N05500產品的典型應用是船用鏈條和電纜、緊固件和彈簧；用于化工加工的泵及閥門部件；用于紙漿加工的刮片和刮刀；油井鉆鋌和工具；用于油氣生產的泵軸和葉輪，無磁外殼，安全升降機和閥門；以及傳感器和其他電子元件。

UNS N05500是美國機械工程師協會(ASME)鍋爐和壓力容器規范認可的用于螺栓的可接受材料。

3 產品

UNS N05500合金有管材、薄板、帶材、板材、圓棒、扁鋼、鍛件、六角棒和絲材。

4成份 

5 物理性能

密度: 8.44g/cm³

熔點: 1315-1350℃

6 力學性能

公稱機械性能范圍^a

a 所示的范圍是適用于各種產品尺寸，不適合用于規范目的.

b 以產生極大的性能時效硬化材料的公稱性能

c 顯示的性能適用于直徑0.0625 - 0.250英寸，其他尺寸的屬性可能與這些不同。

7 金相組織

UNS N05500是通過在UNS N04400鎳銅組合物基礎上加入鋁和鈦來生產的，適當的熱處理會在整個基體中產生亞微觀的伽瑪素沉淀。熱軋材料在熱軋態的典型顯微組織如下圖所示

8 耐蝕性能

UNS N05500的耐腐蝕性能與UNS N04400合金基本相當，但在時效硬化條件下，在某些環境中合金N05500有更大的應力腐蝕開裂傾向。

UNS N05500已被發現對含硫氣環境具有抗性。在酸性和堿性pHs(1.0 - 11.0)的飽和(3500 ppm)硫化氫溶液中連續浸漬6天后，時效硬化板的U型彎曲試樣沒有開裂。試件硬度在28 ~ 40 Rc之間。

在高速海水中具有極低的腐蝕速率和高強度的結合使得UNS N05500合金特別適用于船用離心泵軸。在停滯或緩慢移動的海水中，污垢可能會在發生點蝕后發生，但這種點蝕在相當快的初始攻擊后會減慢。

9 熱處理

溶液退火

UNS N05500由第二相Ni3(Ti,Al)的亞微觀顆粒的形成而硬化。這些顆粒的形成是在時效硬化(或沉淀硬化)熱處理過程中發生的固態反應。在時效處理前，合金成分應溶解退火，以溶解在合金中在以前的加工過程中可能形成的任何相。溶液退火通常是加熱熱加工產品至1800℉，冷加工產品至1900℉。

加工退火

在生產過程中的機械加工和后續成型的UNS N05500合金產品中，可能需要中間工藝退火來軟化產品。這種退火使結構再結晶化，且通常在1400 -1600℉之間進行。

時效硬化

為了獲得最大的性能，建議采用以下的時效硬化程序

1. 軟材質(140-180HB, 75-90 Rb)。

在1100-1125℉的溫度下保持16小時，然后以15--25℉/小時的速度爐冷到900℉。從900℉以爐冷或空冷或淬火的方式冷卻到室溫，而不考慮冷卻速度。

2. 中等冷加工材料(175-250HB，8-25Rc)

在1100-1125℉的溫度下保持8小時或更長時間，然后以不超過15-25℉/小時的速度冷卻到900℉。在溫度下保持16小時可獲得更高的硬度，特別是當材料只經過輕微的冷加工時。一般來說，初始硬度為175-200HB的材料應保持完整的16小時。接近250HB(25Rc)的材料應在8小時內達到完全硬度。

3. 全冷加工材料(260-325HB，25-35Rc)

在980-1000℉保持6小時或更長時間，然后以不超過15-25℉/小時的速度冷卻到900℉。在某些情況下，通過在溫度下保持8-10小時，可以獲得稍高的硬度(特別是接近硬度范圍低端的材料)。

10 加工

UNS N05500很容易用標準商業程序加工。

10.1 熱成形 

變形過程中適當的溫度是獲得熱延性的重要因素。熱加工UNS N05500合金的最高推薦加熱溫度為2100℉。金屬應放入熱爐中，加熱均勻后取出。在這種溫度下長時間浸泡是有害的。如果發生延遲，如材料應長期浸泡，溫度應降低到1900℉或保持在1900℉，直到準備熱加工之前不久，然后提高到2100℉。工件受熱均勻時，應及時取出。在長時間延遲的情況下，應將工件從爐膛中取出，并使其水淬。熱工作溫度范圍是1600-2100℉。變形量大的加工件最好在1900-2100℉之間完成。不建議在1600℉以下加工。

10.2 冷成形

在退火條件下，UNS N05500合金可以通過標準程序進行冷加工。盡管這種合金需要相當大的能量才能形成，但它具有極好的延展性。隨著冷加工量的增加其硬度值也會增加。 

10.3 機加工

當要對UNS N05500合金進行大量的機加工時，最好是當材料處于退火狀態或熱加工和淬火狀態時。然而時效硬化的材料可以進行最終的機加工來接近公差和精細的表面處理。因此建議的做法是將工件初步機加工后留有盡可能小的余量，之后進行時效硬化，然后加工到成品尺寸。在時效過程中，會發生輕微的永久性收縮(約0.0002英寸/英寸)，但由于溫度較低和冷卻速度較慢，幾乎不會發生翹曲。

有關N05500合金加工程序和工裝的詳細信息，請與我們聯系。

10.4 焊接

UNS N05500產品可以通過傳統工藝和程序焊接。

通過氣鎢極電弧焊(GTAW)工藝焊接合金UNS N05500是好的。通常使用蒙乃爾填充金屬60。然而這些焊接件不能進行時效硬化，因此它們的強度無法與硬化的基礎金屬相匹配。要求強度類似于時效基礎金屬的焊接件，應采用匹配成份的填充金屬進行堆焊。

詳細的焊接，釬焊和焊接信息，請聯系我們。

11 標準規范

UNS N05500在NACE MR 0175中被列為油氣工業用材料。這種合金的可供范圍廣，產品形式包括管類、管件、薄板、帶材、板材、圓棒、扁鋼、鍛件、六角和絲材。

BS3072 NA18             板材、薄板

BS3073 NA18             帶材

QQ-N-286                板材、薄板、帶材

DIN 17750               板材、薄板、帶材

ISO 6208                板材、薄板、帶材

BS3075 NA18             絲材

BS3076 NA18             棒材

ASTM B865               棒材

DIN 17752               棒材

DIN 17753               絲材

DIN 17754               鍛材

QQ-N-286                棒、條桿、絲、鍛材

SAE AMS 4676            棒材

ASME Code Case 1192     棒材

ISO 9723                棒材

ISO 9724                絲材

ISO 9725                鍛材

BS 3074 NA18            無縫悉

DIN 17751               管材

DIN 17743               化學成份

SAE AMS 4676            化學成份

QQ-N-286                化學成份