UNS N05500

MONEL® K-500, W.Nr. 2.4375

=========================================================================

WWW.CMMETAL.CN

注： “Monel® K-500” 是Special Metals Corporation group of companies的注册商标。

1 概述

UNS N05500 (Mone®l K-500)是一种镍铜合金，它具有UNS N04400 (Mone®l 400)优异的耐腐蚀性，同时还有更高强度和硬度的优点。通过在镍铜基体中添加铝和钛，并在受控条件下加热，使Ni3(Ti, Al)的亚微观颗粒在整个基体中析出，从而获得更高的性能。用于影响析出的热处理通常称为时效硬化或时效。

2 应用

UNS N05500产品的典型应用是船用链条和电缆、紧固件和弹簧；用于化工加工的泵及阀门部件；用于纸浆加工的刮片和刮刀；油井钻铤和工具；用于油气生产的泵轴和叶轮，无磁外壳，安全升降机和阀门；以及传感器和其他电子元件。

UNS N05500是美国机械工程师协会(ASME)锅炉和压力容器规范认可的用于螺栓的可接受材料。

3 产品

UNS N05500合金有管材、薄板、带材、板材、圆棒、扁钢、锻件、六角棒和丝材。

4成份 

5 物理性能

密度: 8.44g/cm³

熔点: 1315-1350℃

6 力学性能

公称机械性能范围^a

a 所示的范围是适用于各种产品尺寸，不适合用于规范目的.

b 以产生极大的性能时效硬化材料的公称性能

c 显示的性能适用于直径0.0625 - 0.250英寸，其他尺寸的属性可能与这些不同。

7 金相组织

UNS N05500是通过在UNS N04400镍铜组合物基础上加入铝和钛来生产的，适当的热处理会在整个基体中产生亚微观的伽玛素沉淀。热轧材料在热轧态的典型显微组织如下图所示

8 耐蚀性能

UNS N05500的耐腐蚀性能与UNS N04400合金基本相当，但在时效硬化条件下，在某些环境中合金N05500有更大的应力腐蚀开裂倾向。

UNS N05500已被发现对含硫气环境具有抗性。在酸性和碱性pHs(1.0 - 11.0)的饱和(3500 ppm)硫化氢溶液中连续浸渍6天后，时效硬化板的U型弯曲试样没有开裂。试件硬度在28 ~ 40 Rc之间。

在高速海水中具有极低的腐蚀速率和高强度的结合使得UNS N05500合金特别适用于船用离心泵轴。在停滞或缓慢移动的海水中，污垢可能会在发生点蚀后发生，但这种点蚀在相当快的初始攻击后会减慢。

9 热处理

溶液退火

UNS N05500由第二相Ni3(Ti,Al)的亚微观颗粒的形成而硬化。这些颗粒的形成是在时效硬化(或沉淀硬化)热处理过程中发生的固态反应。在时效处理前，合金成分应溶解退火，以溶解在合金中在以前的加工过程中可能形成的任何相。溶液退火通常是加热热加工产品至1800℉，冷加工产品至1900℉。

加工退火

在生产过程中的机械加工和后续成型的UNS N05500合金产品中，可能需要中间工艺退火来软化产品。这种退火使结构再结晶化，且通常在1400 -1600℉之间进行。

时效硬化

为了获得最大的性能，建议采用以下的时效硬化程序

1. 软材质(140-180HB, 75-90 Rb)。

在1100-1125℉的温度下保持16小时，然后以15--25℉/小时的速度炉冷到900℉。从900℉以炉冷或空冷或淬火的方式冷却到室温，而不考虑冷却速度。

2. 中等冷加工材料(175-250HB，8-25Rc)

在1100-1125℉的温度下保持8小时或更长时间，然后以不超过15-25℉/小时的速度冷却到900℉。在温度下保持16小时可获得更高的硬度，特别是当材料只经过轻微的冷加工时。一般来说，初始硬度为175-200HB的材料应保持完整的16小时。接近250HB(25Rc)的材料应在8小时内达到完全硬度。

3. 全冷加工材料(260-325HB，25-35Rc)

在980-1000℉保持6小时或更长时间，然后以不超过15-25℉/小时的速度冷却到900℉。在某些情况下，通过在温度下保持8-10小时，可以获得稍高的硬度(特别是接近硬度范围低端的材料)。

10 加工

UNS N05500很容易用标准商业程序加工。

10.1 热成形 

变形过程中适当的温度是获得热延性的重要因素。热加工UNS N05500合金的最高推荐加热温度为2100℉。金属应放入热炉中，加热均匀后取出。在这种温度下长时间浸泡是有害的。如果发生延迟，如材料应长期浸泡，温度应降低到1900℉或保持在1900℉，直到准备热加工之前不久，然后提高到2100℉。工件受热均匀时，应及时取出。在长时间延迟的情况下，应将工件从炉膛中取出，并使其水淬。热工作温度范围是1600-2100℉。变形量大的加工件最好在1900-2100℉之间完成。不建议在1600℉以下加工。

10.2 冷成形

在退火条件下，UNS N05500合金可以通过标准程序进行冷加工。尽管这种合金需要相当大的能量才能形成，但它具有极好的延展性。随着冷加工量的增加其硬度值也会增加。 

10.3 机加工

当要对UNS N05500合金进行大量的机加工时，最好是当材料处于退火状态或热加工和淬火状态时。然而时效硬化的材料可以进行最终的机加工来接近公差和精细的表面处理。因此建议的做法是将工件初步机加工后留有尽可能小的余量，之后进行时效硬化，然后加工到成品尺寸。在时效过程中，会发生轻微的永久性收缩(约0.0002英寸/英寸)，但由于温度较低和冷却速度较慢，几乎不会发生翘曲。

有关N05500合金加工程序和工装的详细信息，请与我们联系。

10.4 焊接

UNS N05500产品可以通过传统工艺和程序焊接。

通过气钨极电弧焊(GTAW)工艺焊接合金UNS N05500是好的。通常使用蒙乃尔填充金属60。然而这些焊接件不能进行时效硬化，因此它们的强度无法与硬化的基础金属相匹配。要求强度类似于时效基础金属的焊接件，应采用匹配成份的填充金属进行堆焊。

详细的焊接，钎焊和焊接信息，请联系我们。

11 标准规范

UNS N05500在NACE MR 0175中被列为油气工业用材料。这种合金的可供范围广，产品形式包括管类、管件、薄板、带材、板材、圆棒、扁钢、锻件、六角和丝材。

BS3072 NA18             板材、薄板

BS3073 NA18             带材

QQ-N-286                板材、薄板、带材

DIN 17750               板材、薄板、带材

ISO 6208                板材、薄板、带材

BS3075 NA18             丝材

BS3076 NA18             棒材

ASTM B865               棒材

DIN 17752               棒材

DIN 17753               丝材

DIN 17754               锻材

QQ-N-286                棒、条杆、丝、锻材

SAE AMS 4676            棒材

ASME Code Case 1192     棒材

ISO 9723                棒材

ISO 9724                丝材

ISO 9725                锻材

BS 3074 NA18            无缝悉

DIN 17751               管材

DIN 17743               化学成份

SAE AMS 4676            化学成份

QQ-N-286                化学成份