تعتمد سبيكة Monel Alloy K-500 (UNS N05500) على Monel 400 من خلال تضمين ما يقرب من 2.3-3.15% من الألومنيوم و 0.35-0.85% من التيتانيوم. وتؤدي هذه الإضافة، إلى جانب المعالجة بالتصلب العمري، إلى ترسيب أطوار Ni₃(Ti، Al)، مما يوفر قوة أعلى بشكل ملحوظ مع الاحتفاظ بمقاومة التآكل.
المواصفات والمعلمات
| الفئة | الممتلكات | القيمة/المواصفات | الحالة / الملاحظات |
|---|---|---|---|
| التركيب الكيميائي | النيكل (ني) | 63.0 - 70.01.0% | العنصر الأساسي |
| النحاس (النحاس) | 27.0 - 33.01.0% | عنصر الإشابة الأساسي | |
| الألومنيوم (Al) | 2.3 - 3.151.15% | عنصر تصلب الترسيب | |
| التيتانيوم (Ti) | 0.35-0.85% 0.35-0.85% | ||
| الحديد (Fe) | ≤2.0% | ||
| المنجنيز (Mn) | ≤1.5% | ||
| الكربون (C) | ≤0.25% | ||
| السيليكون (Si) | ≤0.50% | ||
| الكبريت (S) | ≤0.01% | ||
| الخصائص الفيزيائية | الكثافة | 8.44 - 8.80 جم/سم مكعب (0.305 - 0.318 رطل/بوصة مكعبة) | |
| نطاق الذوبان | 1300-1350°C (2372-2462°F) | ||
| المقاوماتية الكهربائية | 51-62 ميكرومتر Ω-سم | عند درجة حرارة 20 درجة مئوية | |
| التوصيل الحراري | 17.5 - 22.0 واط/م-ك | عند 100 درجة مئوية | |
| معامل التمدد الحراري (20-100 درجة مئوية) | 13.4-13.9 × 10-⁶/°C | ||
| معامل المرونة | 179-214 جيجا باسكال (26,000 - 31,000 كسي) | ||
| النفاذية المغناطيسية | <1.005 (غير ممغنط أدناه -101 درجة مئوية/-150 درجة فهرنهايت) | ||
| الخواص الميكانيكية | قوة الشد | 690-1310 ميجا باسكال (100-190 كسي) | يختلف حسب شكل/حالة المنتج |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%) | 276-827 ميجا باسكال (40-120 كسي) | ||
| الاستطالة (A5) | 15-45% | ||
| الصلابة | 172-413 هـ.ب. (برينل) 35-40 HRC (روكويل ج) |
حالة التصلب بالترسيب | |
| الخواص الحرارية | حد الخدمة المستمرة (الهواء) | ≤650°C (1202°F) | مقاومة الأكسدة |
| قوة تمزق الإجهاد (600 درجة مئوية/1,000 ساعة) | ~40 ميجا باسكال (5.8 كسي) | ||
| مقاومة التآكل | مياه البحر | ممتاز (يقاوم الحفر/التأثير في مياه البحر المتدفقة؛ خطر في المياه الراكدة) | |
| حمض الهيدروفلوريك (HF) | مقاومة استثنائية | متفوقة على معظم السبائك | |
| القلويات والأحماض العضوية | مقاومة عالية | ||
| التشقق الناتج عن إجهاد التآكل بالكلوريد (SCC) | شبه مناعة | ||
| المعالجة الحرارية | التلدين بالمحلول | 870-980 درجة مئوية (1600-1800 درجة فهرنهايت)، تبريد سريع | تحسين الليونة |
| تصلب الترسيب | 480-650 درجة مئوية (900-1200 درجة فهرنهايت)، 4-16 ساعة تثبيت | Enhances strength via γ' phase (Ni₃(Al,Ti)) | |
| التصنيع | اللحام | TIG/MIG مع حشوة ERNiCu-7 يجب أن يتم ذلك في حالة التلدين؛ يجب أن يتم ذلك في حالة التلدين؛ تخفيف الضغط قبل التعتيق |
|
| قابلية التصنيع | التحدي (تصلب العمل العالي؛ يتطلب أدوات كربيد/سرعات منخفضة) | ||
| المعايير الدولية | بار/رود | ASTM B164, AMS 7234 | درجة الفضاء الجوي |
| اللوحة/اللوحة | ASTM B127, AMS 4553 | ||
| الأنابيب/الأنابيب | ASTM B165, AMS 4676 | ||
| المطروقات | ASTM B564 | ||
| التطبيقات الرئيسية | الهندسة البحرية | أعمدة المضخات، وشفرات المراوح، وصمامات مياه البحر، والمثبتات | |
| النفط والغاز | أطواق الحفر، وسيقان الصمامات، وأدوات قاع البئر (متوافقة مع NACE MR0175) | ||
| الفضاء الجوي | شفرات التوربينات والنوابض والمسامير عالية القوة | ||
| المعالجة الكيميائية | معدات حمض HF، ومكونات المفاعل، وأجهزة تنقية الغاز |
🔑 الملاحظات الحرجة وعوامل التباين
-
نطاقات الخصائص الميكانيكية:
-
تختلف المتانة/القابلية للتوصيل اختلافًا كبيرًا باختلاف شكل المنتج (قضيب، صفيحة، سلك) والمعالجة الحرارية (الملدن مقابل المعتق). تتطلب الدرجات الفضائية الجوية (على سبيل المثال، AMS 4676) حدًا أدنى من المتانة أعلى.
-
يزيد الشغل على البارد من القوة ولكنه يقلل من الاستطالة.
-
-
قيود التآكل:
-
تجنب المؤكسدات القوية (مثل حمض النيتريك) و مياه البحر الراكدة (خطر التنقر).
-
عرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في بخار HF الساخن تحت الضغط العالي.
-
-
الاستقرار الحراري:
-
التعرض لفترات طويلة فوق 550 درجة مئوية (1022 درجة فهرنهايت) قد يتسبب في التقصف؛ الحد من 480 درجة مئوية (900 درجة فهرنهايت) للتطبيقات الحرجة.
-
-
الامتثال النووي/الفضائي:
-
تفرض الدرجات الخاصة (على سبيل المثال، ASTM B164 للنووي) ضوابط أكثر صرامة على نسب الألومنيوم/التاي والشوائب.
-
💎 الملخص: Monel® K-500 combines the corrosion resistance of Monel® 400 with doubled tensile strength via γ' precipitation hardening. Its niche dominance in marine, oil/gas, and aerospace stems from unparalleled HF/seawater resistance, non-magnetic behavior, and reliability up to 650°C. For project-specific validation, consult ASTM/AMS standards directly.
مقارنة الأسعار العالمية
| الاستمارة | الصين (الموردون المحليون) | أوروبا (المملكة المتحدة/الاتحاد الأوروبي) | الولايات المتحدة الأمريكية (الموردون المحليون) | الهند (الموردون المحليون) |
|---|---|---|---|---|
| اللوحة/اللوحة | $20-38 / كجم فوب; $28-40/كجم فوب (قوائم مختلفة) | 28 جنيه إسترليني/كجم (~ $36) | - | ₹ 3,500-4,500 روبية/كجم (~$45-58) |
| بار/رود | $15-20/كجم (بار) | 20-28 جنيهًا إسترلينيًا/كجم (~$24-34 دولار أمريكي) | $20-50/كجم | ₹ 1,600-2,000 روبية إلى 2,000 روبية/كيلوغرام (~ $24-30) |
| لفائف/شريط | $30-48 / كجم | - | ₹ 3,000-3,500 روبية/كجم (~ $40-45) (≈3 ألف روبية نموذجي) | |
| الأسلاك | $30-60/كجم؛ زنبرك/سلك لحام $35-45/كغم (10-499 كغم) | $30-45 / كجم | ₹ 3,600-4,500 روبية/كجم (~$48-60) |
🔍 رؤى رئيسية
-
الصين تقدم أسعار K-500 الأكثر تنافسية على مستوى العالم، خاصةً بالنسبة للأسلاك والملفات.
-
أوروبا/المملكة المتحدة تتراوح الأسعار بين $30-$37/كجم حسب الشكل.
-
الولايات المتحدة الأمريكية أسعار الموزعين للقضيب/القضيب واسعة النطاق، حيث تتراوح بين $20-50/كجم.
-
الهند الأسعار أعلى - 1,600-4,500 روبية/كجم ($24-$60/كجم) - اعتمادًا على الشكل والشهادة.
📌 ملاحظة: يمكن أن تختلف الأسعار حسب موك والشهادة والتشطيب السطحي وتقلبات العملة.
لماذا تختار شركة MWalloys K-500
-
القوة والصلابة: يوفر قوة شد أعلى مقابل مونيل 400 (على سبيل المثال، حوالي 1,100 ميجا باسكال في العمر).
-
مقاومة التآكل الاستثنائية: يحافظ على مقاومة المونيل 400 حتى في الغازات الحامضة ومياه البحر، على الرغم من أن K-500 المعتق قد يكون أكثر عرضة للتكلس البقعي في بعض المنافذ.
-
أداء درجة حرارة التبريد: صلابة ممتازة بدون تحول هش حتى -210 درجة مئوية.
التصنيع والتشكيل
يمكن أن تكون السبيكة K-500 مشغولة على الساخن أو على البارد. التصلب العمري النموذجي: التلدين بالمحلول (حوالي 980-1,050 درجة مئوية)، والتبريد، يليه التقادم (حوالي 480-540 درجة مئوية). تتجنب المعالجة الحرارية المناسبة تكوين TiC وتحسّن الخواص الميكانيكية.
مقارنة مع مونيل 400 والسبائك الأخرى
| الميزة | K-500 | مونيل 400 | إنكونيل 718 (سبائك النيكل سوبيرالويك) |
|---|---|---|---|
| قوة الشد (RT) | ~حوالي 1,100 ميجا باسكال | ~620 ميجا باسكال | ~حوالي 1,100 ميجا باسكال |
| مقاومة التآكل | ممتاز، مع توخي الحذر في سن متقدمة في العمر | ممتاز، من الدرجة البحرية | جيد جداً |
| قابل للتقوية بالعمر | نعم | لا يوجد | نعم (ترسبات غاما/غاما) |
| مغناطيسي | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية |
أفضل ممارسات اللحام
استخدم حشو Ni-Cu متوافق، وسخّن حسب الحاجة، وخفف الضغط، ثم قم بالتقوية بعد اللحام لاستعادة القوة الكاملة.
الأسئلة الشائعة
1. لماذا تختار Monel K-500 على Monel 400؟
على الرغم من وجود مقاومة للتآكل مماثلة لمونيل 400, مونيل K-500 يشتمل على الألومنيوم والتيتانيوم، مما يتيح تصلب الترسيب-تعزيز القوة والصلابة بشكل كبير إلى 1,100 ميجا باسكال في الظروف القديمة. يظل قوياً حتى في ظروف التبريد (-210 درجة مئوية) أو درجات الحرارة المرتفعة.
2. ما مدى جودة مقاومة K-500 للتآكل - خاصةً في الظروف الحامضة أو البحرية؟
يحتفظ K-500 بمعدلات تآكل منخفضة مماثلة لمعدلات تآكل مونيل 400 في كل من مياه البحر عالية السرعة وبيئات كبريتيد الهيدروجين. ومع ذلك، يُظهر K-500 المتقادم في العمر الميل الأعلى للتشقق الإجهادي - التآكل الإجهاديلذا فإن استخدامه يتطلب معالجة مناسبة للمواد.
3. ما هي دورة الحرارة الموصى بها للحام لاستعادة القوة الكاملة؟
لمنع التشقق الناتج عن الإجهاد بعد اللحام، يجب أن يتم لحام K-500 في حالة التلدين بالمحلولمتبوعًا بتخفيف الإجهاد، ثم إعادة تعتيق (على سبيل المثال، 900-1000 درجة فهرنهايت) لاستعادة الخواص الميكانيكية عن طريق ترسبات جاما الأولية.
4. ما عمليات اللحام ومواد الحشو المثالية لـ K-500؟
النهج الأفضل هو اللحام بالقوس التنغستن الغازي (GTAW/TIG) باستخدام ERNiCu-7 (مونيل 60)؛ يمكنك أيضًا استخدام أقطاب كهربائية مغطاة مثل AWS ENiCrMo-3 للحام بالحرارة البينية. احرص على أن تكون حواف اللحام خالية من الأكسيد، وأن تظل درجة الحرارة بين الممرات أقل من 120 درجة مئوية، وأن يتم التنظيف بالفرشاة بعد اللحام قبل التقادم.
5. كيف يكون أداء K-500 في درجات الحرارة المنخفضة وتحت الإجهاد؟
يبقى K-500 ليونة عالية حتى -423 درجة فهرنهايتدون الانتقال من الدكتايل إلى الهشاشة. كما أنه يحتفظ بمتانة ممتازة قوة الإجهاد-يعزز التعتيق والشغل على البارد من مقاومة الإجهاد بما يزيد عن 30%-مما يجعلها مثالية للنوابض والأعمدة والأحمال الدورية.
AR 
EN 
JA 
KO 
DE 
IT