براغي مونيل (بشكل أساسي مونيل®400 و مونيل® K-500 السحابات) عبارة عن مثبتات من سبائك النيكل والنحاس يتم اختيارها عندما تؤدي مياه البحر أو المواد الكيميائية الحاملة للكلوريد أو البيئات العدوانية الأخرى إلى تدهور سريع للصلب العادي أو الدرجات القياسية غير القابل للصدأ. بالنسبة لمعظم احتياجات أدوات التثبيت البحرية والمعالجة الكيميائية والنفط والغاز حيث تكون مقاومة التآكل بالإضافة إلى القوة الميكانيكية الموثوق بها مطلوبة، توفر Monel 400 مقاومة استثنائية للتآكل وقوة مفيدة؛ توفر Monel K-500 قوة أعلى بكثير مع الاحتفاظ بنفس أداء التآكل تقريبًا.
ما هي براغي مونيل؟
مسامير مونيل عبارة عن مثبتات مصممة هندسيًا مصنوعة من سبائك النيكل والنحاس غالبًا ما تُباع تحت الأسماء التجارية Monel® 400 (UNS N04400) وMonel® K-500 (UNS N05500). يتم إنتاجها على شكل براغي سداسية، ومسامير نقل، ومسامير آلية، ومسامير آلية، ومسامير وأزرار وأنواع خاصة من أدوات التثبيت (منتهية أو مزورة) بنفس معايير الأبعاد والخيوط المستخدمة في أدوات التثبيت الفولاذية القياسية، ولكن مع كيمياء السبائك المناسبة للبيئات الكيميائية والبحرية القاسية. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ مثل 304/316، يوفر مونيل مقاومة فائقة لمياه البحر سريعة التدفق، وبيئات فلوريد الهيدروجين (عند نزع الهواء)، والعديد من الوسائط الحمضية أو القلوية.
خواص المواد
الممتلكات | مونيل 400 (نموذجي) | مونيل K-500 (نموذجي) |
---|---|---|
الكثافة | 8.80 جم/سم مكعب (تقريبًا) | ≈ 8.77-8.83 جم/سم مكعب (مماثل) |
قوة الشد (ملدنة) | ~517-620 ميجا باسكال (75-90 كسي) | بعد التقسية العمرية: ما يصل إلى 1000-1100 ميجا باسكال تقريبًا (يختلف باختلاف المزاج). |
قوة الخضوع (0.2% قبالة.) | ~حوالي 172-345 ميجا باسكال | أعلى بكثير بعد التصلب بالترسيب (عدة مئات من الأميجا باسكال) |
معامل المرونة | ~حوالي 179 جيجا باسكال | مماثل (حوالي 175-180 جيجا باسكال) |
نطاق درجة حرارة الخدمة | مفيد حتى حوالي 538 درجة مئوية (1000 درجة فهرنهايت) لأوقات قصيرة؛ يختلف الأداء باختلاف البيئة. | يحافظ على القوة حتى درجات الحرارة العالية بعد التقسية المناسبة؛ اتبع ورقة البيانات. |
السلوك المغناطيسي | مغناطيسي قليلاً في درجة حرارة الغرفة (مونيل 400: ضعيف). | نفاذية مغناطيسية منخفضة عند التصلب مع تقدم العمر. |
مقاومة التآكل | ممتازة في مياه البحر، والعديد من الأحماض (HF/HCl منزوع الأملاح)، والقلويات؛ تتفوق على 316 في بيئات الكلوريد. |
الملاحظات: هذه قيم تمثيلية من أوراق بيانات السبيكة؛ وبالنسبة للتصميم، استخدم شهادات مطحنة المورد وتقارير اختبار المنتج.
التركيب الكيميائي
فيما يلي النطاقات التركيبية النموذجية؛ قد تختلف شهادات المطاحن الفردية قليلاً.
العنصر | مونيل 400 (Wt% تقريبًا) | مونيل K-500 (بالوزن % تقريبًا) |
---|---|---|
النيكل (ني) | 63-70% (عادةً ~ 65-67%) | 63-68% (قاعدة ني مماثلة) |
النحاس (النحاس) | 28-34% | ~28-31% |
الحديد (Fe) | ≤2.0% (مستويات التتبع) | ≤2% (التتبع) |
المنجنيز (Mn) | ≤2% (ثانوي) | ≤1% (ثانوي) |
الكربون (C) | ≤0.30% (منخفض) | منخفضة الكربون؛ K-500 مشدودة عادةً للصلابة. |
الألومنيوم (Al) | - (غير مضافة عمداً إلى 400) | ~2.0 - 3.15% (إضافات صغيرة تتيح تصلب الترسيب) |
التيتانيوم (Ti) | - | ~0.4-1.2% (يتيح التصلب مع الزمن مع الألومنيوم) |
السيليكون والكبريت وغيرها | أثر إلى كميات صغيرة حسب المواصفات |
الترجمة الفورية: مونيل 400 عبارة عن محلول صلب من النحاس والنيكل النقي تقريبًا بدون مواد تصلب بالترسيب؛ ويضيف K-500 الألومنيوم والـ Ti للتصلب مع تقدم العمر والقوة الأعلى.
الخواص الميكانيكية ومعايير التثبيت والدرجات
المعايير والمواصفات
غالبًا ما يتم تصنيع مثبتات المونيل واعتمادها وفقًا لمواصفات قفل ASTM/الأمم المتحدة لسبائك النيكل. تشمل مواصفات ومراجع أدوات التثبيت الشائعة ASTM F467 / F468 (صواميل/مسامير مونيل 400)، وأشكال المنتجات الخاضعة للرقابة بموجب ASTM B164 (قضيب/قضيب لسبائك النيكل) ومعايير أدوات التثبيت ذات الصلة من موردي أدوات التثبيت الوطنيين. تأكد من مواصفات الخرسانة المنصوص عليها في الرسم أو طلب الشراء (على سبيل المثال، ASTM F467 / UNS N04400).
القوة والاختيار
-
مونيل 400:: تُستخدم عندما تكون مقاومة التآكل هي الحاجة المهيمنة وتكفي القوة المعتدلة (الشد الملدن النموذجي ~ 517-620 ميجا باسكال).
-
مونيل K-500:: يتم اختياره عند الحاجة إلى كل من مقاومة التآكل وقوة الشد/المردود الأعلى؛ K-500 هو عبارة عن صلابة بالترسيب ويمكن أن يحقق ضعف قوة الشد أو أكثر من 400 تقريبًا حسب المزاج.
يجب على المهندسين التحقق من الصلابة والشد والاستطالة في تقرير اختبار الطاحونة واختيار درجة/مقياس صلابة يتوافق مع كل من الحمل الميكانيكي وبيئة التآكل.
قابلية التصنيع والتشكيل والتشكيل والتصنيع
قابلية التصنيع
يتميز مونيل 400 بمعدلات قابلية تشغيل آلي أقل من الفولاذ الحر؛ تشير العديد من المصادر إلى مؤشر قابلية التشغيل الآلي في نطاق 40-55% بالنسبة للفولاذ الحر القطع. ويوصى باستخدام أدوات صلبة، وإدخالات كربيد حادة، وسرعات منخفضة والتحكم في البُرادة بشكل كبير. عند تصلب مونيل K-500، عندما تصلب مع تقدم العمر، يكون أكثر صلابة في الماكينة بسبب الصلابة العالية - الممارسة النموذجية هي استخدام آلة K-500 في حالة التلدين ثم إجراء المعالجة الحرارية النهائية/التصلب مع تقدم العمر إذا كان التصميم يسمح بذلك.
العمل على البارد والتشكيل على البارد
-
يتم تقوية Monel 400 عن طريق الشغل على البارد ولكن لا يمكن معالجته بالحرارة للتقوية (فقط الشغل على البارد).
-
يجب أن يتم التعامل مع K-500 وفقًا لطبقات المزود: يتم تشكيل العديد من أدوات التثبيت أو تشطيبها على الساخن، ثم يتم تلدينها بالمحلول وتقويتها مع مرور الوقت حتى تصل إلى الخواص النهائية. قد تؤدي عمليات ما بعد التصنيع إلى تغيير الصلابة.
اللحام
يتم لحام سبائك المونيل بشكل عام بشكل جيد (مع معادن حشو مطابقة) ولكن يجب اختيار حشوة وإجراءات محددة للسبائك والسُمك وخصائص ما بعد اللحام المطلوبة. بالنسبة للمثبتات، نادرًا ما يتم استخدام اللحام على البراغي النهائية، ولكنه مهم للتصنيع باستخدام صواميل وألواح وتركيبات المونيل.
ما هي براغي مونيل المستخدمة في ماذا تستخدم براغي مونيل؟
تشمل التطبيقات والقطاعات الشائعة ما يلي:
-
المثبتات البحرية المعرضة لمياه البحر ومناطق الرذاذ (معدات سطح السفينة، والأغلال، وألواح السلاسل).
-
معدات المعالجة الكيميائية والأنابيب حيث توجد الكلوريدات والأحماض (المبادلات الحرارية والصمامات والمضخات).
-
النفط والغاز - معدات تحت سطح البحر، وموصلات الناهضين، ومكونات قاع البئر حيث التآكل والقوة مهمان.
-
معدات الفضاء الجوي والمعدات المبردة (مكونات متخصصة) بسبب صلابتها في درجات الحرارة المنخفضة.
-
مكونات الآلات الموسيقية وأنظمة الوقود والمصانع الكيميائية المتخصصة.
خلاصة القول: اختر المونيل عندما تتسبب بيئة الكلوريد أو بعض الأحماض في فشل سريع للمثبتات العادية غير القابلة للصدأ، وعندما يكون التوافق الجلفاني مع سبائك النيكل الأخرى (أو سبائك النحاس) مطلوبًا.
الدرجات المشتركة وإرشادات الاختيار
الصف | الملخص | متى تختار |
---|---|---|
مونيل 400 (UNS N04400) | سبيكة النحاس والنيكل ذات المحلول الصلب؛ مقاومة ممتازة للتآكل؛ قابلة للتقوية على البارد فقط. | تُستخدم حيثما تكون مقاومة التآكل > قوة عالية؛ الخدمة البحرية، التعرض للمواد الكيميائية. |
مونيل K-500 (UNS N05500) | إضافات الألومنيوم/التالي للتصلب بالترسيب؛ يحتفظ بمقاومة التآكل مع قوة أعلى بكثير. | يُستخدم عند الحاجة إلى مقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة الشد/الإنتاجية العالية (على سبيل المثال، الأربطة الحرجة والأجزاء البحرية الهيكلية) |
متغيرات المونيل الأخرى (R-405 وما إلى ذلك) | نادراً ما تستخدم البراغي؛ استشر المورد إذا كنت ترغب في خاصية معينة. | التطبيقات المتخصصة؛ تحقق من ورقة البيانات |
الأحجام والوزن
فيما يلي جدول أوزان مبسط للبراغي السداسية النهائية المصنوعة من المونيل (مقياس الأوزان بكثافة مماثلة للصلب ولكن أثقل قليلاً بسبب 8.8 جم/سم مكعب). بالنسبة للمشتريات، يفضل العديد من المشترين الوزن لكل 100 قطعة لتقدير وزن الشحنة وتكلفتها.
الافتراضات: الأوزان تقريبية ومأخوذة من جداول أوزان البراغي القياسية التي تم قياسها حسب كثافة المونيل. تحقق دائمًا من طبعة الجزء المورد أو العينة.
حجم البرغي | الطول (مم/في) | الوزن التقريبي لكل 100 قطعة (كجم) - مونيل (تقريبًا) |
---|---|---|
M6 × 20 | 20 مم | 2.4 كجم |
M8 × 25 | 25 مم | 5.5 كجم |
M10 x 30 | 30 مم | 9.8 كجم |
M12 × 35 | 35 مم | 15.2 كجم |
M16 x 40 | 40 مم | 30.6 كجم |
1/4"-20 x 1" | 25.4 مم | 3.0 كجم |
5/16"-18 x 1" | 25.4 مم | 5.5 كجم |
3/8"-16 x 1" | 25.4 مم | 9.0 كجم |
1/2"-13 x 1.5" | 38 مم | 22.0 كجم |
كيفية استخدامها: يعطي الجدول إحساسًا سريعًا بالمقياس؛ عند عرض أسعار الشحن الحساس للوزن، اطلب من الموردين أوزانًا CAD أو عينة من الأوزان وتأكد من عدد العبوات/الحزم.
مقارنة الأسعار العالمية (الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا والصين) 2025
مهم: تتغير أسعار المواد الخام للسبائك (النيكل والنحاس) وشروط سلسلة التوريد في كثير من الأحيان. النطاقات أدناه هي لقطات من السوق مجمعة من ملخصات أسعار الموردين الحالية المجمعة في عام 2025؛ استخدمها كتوجيه للمشتريات فقط. بالنسبة للعروض المؤكدة، اطلب عرض أسعار مكتوب (EXW/FOB/CIF) مع الكمية وشروط التسليم.
المنطقة | السعر النموذجي للمادة الخام / القضبان المستديرة من المونيل 400 (دولار أمريكي/كجم) - نطاق 2025 | التأثير النموذجي للبراغي النهائية |
---|---|---|
الصين (منتهية الصلاحية) | ~حوالي 28-42 دولار أمريكي/كجم (شريط تجاري/دائري، أحجام قياسية) | أسعار المصنع غالبًا ما تكون أقل؛ ومعدل موك ومهلة زمنية مناسبة للطلبات الكبيرة. |
الولايات المتحدة الأمريكية (المطاحن والموزعين المحليين) | ~حوالي 35-60 دولار أمريكي/كجم (أعلى عند اعتماد المطحنة أو الطلبات الصغيرة) | ارتفاع تكاليف العمالة وضمان الجودة؛ تسليم محلي أسرع للكميات الصغيرة. |
أوروبا (استيراد/مخزون الاتحاد الأوروبي) | ~حوالي 33-65 دولار أمريكي/كجم (يعتمد على المخزون والتعريفات وضريبة القيمة المضافة) | يمكن أن تؤدي هوامش الموزعين ورسوم الاعتماد إلى زيادة سعر البرغي النهائي. |
ملاحظات على تسعير البرغي النهائي: تشمل مثبتات المونيل الجاهزة التشكيل/التشكيل، والمعالجة الحرارية (إذا كان K-500)، والتشطيب السطحي (التخميل والتخليل)، والفحص والتعبئة والتغليف. تختلف الأسعار النهائية لكل مثبت حسب الحجم والدرجة والكمية؛ يمكن أن تكلف أدوات التثبيت الخاصة الصغيرة أضعاف قيمة المواد الخام. للحصول على مقارنة أكثر دقة، احصل على عروض أسعار خطية من شركات التثبيت الحاصلة على شهادة ASTM.
نصائح للمشتريات والفحص والتركيب
-
حدد الدرجة والمواصفات على أمر الشراء: اذكر اسم Monel 400 (UNS N04400) أو Monel K-500 (UNS N05500) ومواصفات القفل (على سبيل المثال، ASTM F467 / F468) وأي متطلبات صلابة/شد أو حمل مقاوم.
-
تقارير اختبار الطاحونة (MTR): تتطلب اختبار MTR والتحليل الكيميائي لكل حرارة؛ وبالنسبة للأجزاء الحرجة للسلامة تتطلب شهادات اختبار ميكانيكية.
-
التوافق الجلفاني: تجنب التلامس المباشر مع المعادن غير المتشابهة حيث يمكن تعزيز التآكل الجلفاني (مثل الألومنيوم) ما لم تكن معزولة؛ يتزاوج المونيل جيدًا مع سبائك النحاس/النيكل.
-
قيم عزم الدوران: استخدام جداول عزم الدوران المناسبة لفئة الخاصية (أو حمل الإثبات المقاس)؛ يقبل Monel K-500 أحمال إثبات أعلى من 400. حيثما تفتقر المعايير إلى جداول عزم الدوران المباشر للسبائك الغريبة، فإن عزم الدوران حسب حمل المشبك المقاس هو أفضل ممارسة.
-
التخزين والمناولة: الحفاظ على الجفاف، وتجنب التلوث برواسب الملح أثناء التخزين لمنع تآكل السطح أو تلطيخه دون داعٍ.
-
إمكانية التتبع: بالنسبة للبراغي الحرجة (تحت سطح البحر، وحدود الضغط)، الإصرار على التتبع الكامل، والفحص غير القابل للتفتيش عند الحاجة، وفحص الطرف الثالث حسب ما يتطلبه العقد.
سلوك التآكل وأنماط الفشل غير المعتادة
يتميز مونيل 400 بأداء التآكل في مياه البحر/التآكل ولكنه ليس محصنًا: في محاليل الكلوريد ذات درجة الحرارة العالية أو عند الضغط عليه وتعريضه لبيئات كيميائية معينة، يمكن أن يحدث هجوم موضعي (تنقر، تآكل شقوق) أو تكسير إجهادي في الحالات القصوى. يمكن أن تجعل قوة K-500 الأعلى من K-500 أكثر عرضة للتشقق المرتبط بالإجهاد إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح؛ اتبع الإرشادات الهندسية للتآكل والاختبارات البيئية للخدمة الحرجة.
لماذا تشتري براغي مونيل من MWAlloys؟
توفر سبائك MWAlloys مثبتات مونيل تامة الصنع بأسعار مباشرة من المصنع ومزايا المخزون المناسبة لفرق المشتريات الصناعية:
-
100% تسعير المصنع 100% تدير MWAlloys سلسلة التوريد الخاصة بها بدءًا من شركاء المصنع/الحدادة وحتى تجميع الأجزاء النهائية، مما يتيح أسعارًا تنافسية لعمليات الشراء بكميات كبيرة.
-
توصيل سريع للمخزون: بالنسبة للأحجام القياسية والدرجات الشائعة (مسامير سداسية الشكل من مونيل 400، ومسامير التثبيت)، تحتفظ MWAlloys بمخزون لتقليل الوقت المستغرق؛ ويتم إنتاج كميات مخصصة أو معتمدة حسب الطلب.
-
مراقبة الجودة: تتوفر اختبارات MTRs الكاملة، والتحقق من الصلابة والشد؛ وفحص طرف ثالث عند الطلب.
-
مرونة موك: حصص تجريبية صغيرة للنماذج الأولية وحصص أكبر لعمليات الإنتاج.
الأسئلة الشائعة
-
هل براغي المونيل مغناطيسية؟
عادةً ما يكون مونيل 400 مغناطيسيًا ضعيفًا فقط؛ وعادةً ما يُظهر K-500 عند تقسيته قديمًا نفاذية مغناطيسية منخفضة. -
أيهما أقوى: مونيل 400 أم K-500؟
يعتبر K-500 أقوى بكثير بعد التقسية العمرية (غالبًا ما تكون قوة الشد 2× 400 في درجات الحرارة النموذجية). -
هل يمكن استخدام براغي المونيل في المياه المالحة؟
نعم - تعد Monel 400 من بين أفضل سبائك التثبيت الشائعة للتعرض لمياه البحر، وهي أفضل من 316 غير القابل للصدأ في العديد من ظروف الكلوريد. -
كيف يمكنني تحديد قفل مونيل في الرسم؟
حدِّد المادة (مونيل 400 أو K-500)، ورقم UNS، ومعيار التثبيت (ASTM F467/F468 أو ما يعادله)، والحرارة/الشهادة المطلوبة، وأي تشطيبات خاصة. -
هل المونيل أغلى من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
نعم - تكلف سبيكة مونيل الخام أكثر من سبيكة 316 غير القابل للصدأ؛ حيث إن المثبتات الجاهزة أعلى سعرًا بسبب المواد والمعالجة. استخدم حساب تكلفة دورة الحياة لمعرفة القيمة الإجمالية. -
هل يمكن تخميل براغي المونيل أو طلاؤها؟
الطلاء غير شائع ويمكن أن يؤثر على سلوك التآكل؛ والتخميل أقل أهمية بالنسبة لسبائك Ni-Cu من الفولاذ المقاوم للصدأ. استشر المورد قبل تغيير السطح. -
هل تتوفر صواميل/صواميل مونيل لفئات الخيوط القياسية؟
نعم - تنتج الشركات المصنعة مثبتات مونيل وفقًا لفئات اللولب القياسية المترية والإمبراطورية؛ وتتبع التفاوتات معايير المثبتات. -
ما هي أوراق الفحص التي يجب أن أطلبها؟
تقرير اختبار الطاحونة (كيميائي)، وتقرير الاختبار الميكانيكي، وتتبع رقم الحرارة، وبيانات الصلابة، وأي فحص NDT أو فحص طرف ثالث مطلوب بموجب العقد. -
كيف يتعامل K-500 مع درجات الحرارة العالية؟
يحتفظ K-500 بقوة جيدة لدرجات الحرارة المرتفعة ولكن تحقق من أوراق البيانات - تختلف حالة التصلب العمري وسلوك الزحف باختلاف درجة الحرارة. -
هل يمكنني استبدال 316 غير القابل للصدأ لتوفير التكلفة؟
ليس دائمًا - بالنسبة للعديد من استخدامات الكلوريد أو HF أو مياه البحر، فإن 316 سوف تتآكل بشكل أسرع وتؤدي إلى فشل سابق لأوانه؛ يجب أن يعتمد الاستبدال على البيئة والتقييم الهندسي.