Monel® Alloy 400 è una lega di nichel-rame famosa per l'elevata resistenza, la tenacità e l'eccezionale resistenza alla corrosione, anche in ambienti estremi come l'acqua di mare e gli acidi. A MWlegheOffriamo Monel 400 personalizzato in forme come piastre, barre, tondini, bobine, tubi e fili, su misura per applicazioni marine, chimiche, aerospaziali e per scambiatori di calore.
Che cos'è il Monel 400?
Il Monel 400 (UNS N04400) è una lega di nichel-rame a soluzione solida composta da ~63-70 % di nichel e 28-34 % di rame, con tracce di ferro, manganese, carbonio e silicio.. La sua struttura FCC monofase garantisce proprietà uniformi e aumenta la resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti riducenti.
Specifiche e parametri
Categoria | Proprietà | Valore / Specifiche | Note / Condizioni |
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Composizione chimica | Nichel (Ni) | 63,0-70,0% | Costituente primario |
Rame (Cu) | 28,0-34,0% | Equilibrio | |
Ferro (Fe) | ≤2.5% | ||
Manganese (Mn) | ≤2.0% | ||
Carbonio (C) | ≤0.30% | ||
Silicio (Si) | ≤0,50% | ||
Zolfo (S) | ≤0,024% | ||
Cobalto (Co) | ≤1.00% (traccia opzionale) | ||
Proprietà fisiche | Densità | 8,80-8,90 g/cm³ (0,319 lb/in³) | |
Intervallo di fusione | 1295-1350°C (2460-2470°F) | ||
Resistività elettrica (20°C) | 51,0 μΩ-cm | ||
Conduttività termica (100°C) | 14,0 W/m-K (24,1 BTU-in/ora-ft²-°F) | ||
Coefficiente di espansione termica (0-100°C) | 13.9 × 10-⁶/°C (7.7 × 10-⁶/°F) | ||
Modulo elastico | 179 GPa (26 × 10⁶ psi) | ||
Permeabilità magnetica | Basso (non magnetico quando ricotto) | ||
Proprietà meccaniche | Resistenza alla trazione (ricotto, RT) | 480-760 MPa (70-110 ksi) | Min. ASTM: ≥480 MPa; Aerospaziale (AMS): ≥760 MPa |
Resistenza allo snervamento (offset 0,2%, RT) | 170-370 MPa (25-54 ksi) | Min. ASTM: ≥170 MPa; Aerospaziale: ≥370 MPa | |
Allungamento (A5, RT) | 30-45% | Min. ASTM: ≥35%; Aerospaziale: ≥40% | |
Durezza (ricotto) | ≤179 HB (≤68 HRB) | ||
Limiti termici | Servizio continuo (aria) | ≤600°C (1112°F) | Resistenza all'ossidazione |
Resistenza alla rottura per sollecitazione (600°C) | ~40 MPa (5,8 ksi) per 1.000h | Valore tipico | |
Resistenza alla corrosione | Acido fluoridrico (HF) | Eccellente (una delle poche leghe resistenti all'HF) | |
Acqua di mare | Superiore alle leghe di rame (resiste al pitting e alle cricche da corrosione da stress) | ||
Acido solforico (≤85%) | Resistente | ||
Soluzioni alcaline | Eccellente (anche in alcali concentrati caldi) | ||
Ammoniaca (anidra, ≤585°C) | Resistente | ||
Trattamento termico | Ricottura | 870-980°C (1600-1800°F), raffreddamento rapido | Ottimizza la duttilità/resistenza alla corrosione |
Standard internazionali | Bar/Rod | ASTM B164, AMS 7234 (aerospaziale) | |
Piastra/Foglio | ASTM B127, AMS 4553 | ||
Tubi/strisce | ASTM B165, AMS 4676 | ||
Forgiati | ASTM B564 | ||
Metallo d'apporto per la saldatura | AWS A5.14 ERNiCu-7 | ||
Applicazioni chiave | Ingegneria navale | Alberi di pompa, pale d'elica, scambiatori di calore per acqua di mare, impianti di dissalazione | |
Trattamento chimico | Attrezzature per acido HF, pompe/valvole per acido cloridrico, reattori per acido solforico | ||
Petrolio e gas | Strumenti di perforazione, unità di distillazione del greggio, piattaforme offshore | ||
Industria nucleare | Apparecchiature per l'arricchimento dell'uranio, sistemi di separazione isotopica |
Note sulla variabilità e sui dettagli critici
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Gamme di proprietà meccaniche:
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Le resistenze minime a trazione/snervamento variano in modo significativo a seconda degli standard (ad esempio, ASTM o AMS) e della forma del prodotto (barre o fogli). I gradi aerospaziali richiedono una resistenza maggiore.
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La lavorazione a freddo aumenta la resistenza ma riduce la duttilità.
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Prestazioni di corrosione:
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Evitare forti ossidanti (ad esempio, acido nitrico, ipoclorito), che possono causare il pitting.
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Stabilità termica: L'esposizione prolungata a temperature superiori a 600°C può causare infragilimento; limitare a 550°C per le applicazioni critiche.
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Fabbricazione:
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Saldatura: Utilizzare metallo d'apporto ERNiCu-7; si raccomanda la ricottura post-saldatura per servizi corrosivi.1.
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Lavorazione meccanica: L'elevato tasso di incrudimento richiede basse velocità/utensili in carburo.
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Conformità agli standard:
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Le applicazioni nucleari/aerospaziali richiedono gradi certificati (ad esempio, AMS 4553 per il settore aerospaziale).
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confronto globale dei prezzi
Forma | Cina (Made-in-China / Alibaba) | Europa (REGNO UNITO/UE) | STATI UNITI D'AMERICA (Rivenditori/distributori) | India (Mumbai/fornitori locali) |
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Piastra/Foglio | $22,8-32,8 /kg (200 kg MOQ) $15-46,9 /kg (500 kg MOQ) |
3,49-4,07 euro/kg (~$3,90-4,55/kg) | $10-30/kg FOB | ₹2.000/kg (~$24/kg) |
Barra / Barra | $8-25/kg (barra rotonda) | N/D | $28-45/kg (prezzo della barra rigida) | ₹2.000/kg (~$24/kg) |
Bobina / Striscia | $20-30/kg | 3,02-3,49 euro/kg (~$4,00-4,60/kg) | Dati limitati | ₹2.600/kg (~$31/kg) |
Filo / Filo per saldatura | $15-35/kg filo generale $18-25/kg filo di rete |
~$30-45/kg filo per molle/saldatura (vendita al dettaglio) | ₹2.800/kg (~$35/kg) |
📌 Principali informazioni sui prezzi:
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Cina: La piastra Monel 400 varia da $22,8 a $46,9/kg, filo da $15-35/kg. Il MOQ varia.
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Europa: I prezzi delle piastre e dei rotoli sono riportati al 3,02-4,07 euro/kg (circa $3,90-4,60/kg).
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STATI UNITI D'AMERICA: La piastra è approssimativamente $10-30/kg F.O.B, barre circa $28-45/kg.
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India: Piastra e barra sono in giro ₹2.000/kg (~$24/kg), bobina più vicina a ₹2.600/kg (~$31/kg).
📝 Osservazioni:
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Cina offre i prezzi più competitivi in tutte le forme.
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Europa e Stati Uniti i prezzi sono più alti, soprattutto per gli ordini a valore aggiunto e certificati.
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India I prezzi si collocano a metà strada, con lamiere e barre simili ai prezzi cinesi, mentre bobine e fili sono leggermente più alti a causa dei costi di lavorazione.
Applicazioni
Il Monel 400 è utilizzato in tutti i settori industriali:
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Marina: alberi di pompe, valvole, eliche, condotte per l'acqua di mare.
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Chimico / PetrolchimicoComponenti per il trattamento degli acidi, scambiatori di calore.
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Aerospaziale: parti del sistema di alimentazione, elementi di fissaggio, strumentazione.
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Petrolio e gas: unità di alchilazione con acido HF.
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Criogenico: mantiene la tenacità a -423 °F (-253 °C), senza transizione duttile-fragile.
Perché scegliere il Monel 400?
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Resistenza alla corrosione: Eccellente in acqua di mare a scorrimento rapido e in acidi riducenti; resistente alla SCC.
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Robustezza meccanica: La resistenza è paragonabile a quella dell'acciaio strutturale e si mantiene anche a temperature estreme inferiori allo zero.
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Fabbricabilità: Lavorabile a freddo e a caldo; saldabile con cariche standard di Ni-Cu senza trattamento post-saldatura.
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Versatilità: Funziona da -253 °C a ~480 °C senza perdita di proprietà.
Produzione e fabbricazione
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Lavorazione a freddo: Aumenta la resistenza; ricottura a ~926 °C (~1.700 °F) per recuperare la duttilità.
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Lavorazione a caldo: Consigliato tra 1.200-2.150 °F (650-1.180 °C).
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Saldatura: GTAW, GMAW, SMAW adatti; pulizia critica post-saldatura.
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Lavorazione meccanica: Il lavoro si indurisce rapidamente: utilizzare velocità basse, avanzamento pesante, utensili rigidi.
Confronto con leghe simili
Proprietà | Monel 400 | Inconel 600 | Acciaio inox 316 |
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Corrosione | Eccellente in acqua di mare | Eccellente nell'ossidazione | Buono |
Resistenza (RT UTS) | ~550 MPa | ~700 MPa | ~620 MPa |
Limite di temperatura elevato | ~480°C | ~982 °C | ~800 °C |
Tempra da lavoro | Alto | Moderato | Basso |
Lavorabilità | Lavorazione difficile | Buona saldabilità | Eccellente lavorabilità |
Linee guida per la saldatura
Utilizzare un riempimento al Ni-Cu, come il Monel® K-500, pulire le aree di saldatura per evitare l'infragilimento ed evitare il trattamento termico post-saldatura. Ciò garantisce la resistenza alla corrosione e l'integrità meccanica.
Domande frequenti
1. Per quali ambienti è più adatto il Monel 400?
Il Monel 400 mostra un'eccezionale resistenza alla corrosione in acqua di mare, vapore, acidi e soluzioni alcalinee un'eccellente resistenza a solforico e acidi fluoridrici in condizioni di riduzione. It's also ideal for scambiatori di calore, tubature marine e impianti di alchilazione degli acidi dove i fluidi aggressivi sono comuni.
2. Il Monel 400 può essere saldato facilmente?
Sì. Il Monel 400 è facilmente saldabile utilizzando tecniche standard come GTAW, GMAW e SMAWcon elettrodi di Monel 60, ERNiCu-7 o Monel 400. Le migliori pratiche: mantenere i giunti molto puliti, utilizzare una schermatura inerte e gestire l'apporto di calore per prevenire le cricche..
3. Come si comporta il Monel 400 alle basse e alle alte temperature?
Rimane il Monel 400 resistente fino a temperature criogeniche (nessuna transizione da duttile a fragile) e mantiene la resistenza fino a ~538 °C (1.000 °F).. Questa versatilità lo rende adatto sia alle applicazioni sotto zero che a quelle ad alta intensità di calore.
4. La lavorazione del Monel 400 è difficile?
Sì-Monello 400 si indurisce rapidamenteche rende difficile la lavorazione. Utilizzo velocità lenta, basse velocità di avanzamento, utensili rigidi e un raffreddamento sufficiente per gestire il calore e prevenire l'usura degli utensili..
5. Come si colloca il Monel 400 rispetto al Monel K-500?
Il Monel K-500 comprende alluminio e titanio per maggiore forza tramite indurimento per precipitazione, pur mantenendo una resistenza alla corrosione simile a quella del Monel 400.. Scegliere il K-500 per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza; altrimenti, il 400 offre prestazioni di corrosione quasi identiche a un costo inferiore.