Monel Alloy K-500 (UNS N05500)はMonel 400をベースに、約2.3-3.15%のアルミニウムと0.35-0.85%のチタンを添加しています。この添加と時効硬化処理により、Ni₃(Ti,Al)相が析出し、耐食性を維持しながら著しく高い強度が得られます。
仕様とパラメーター
| カテゴリー | プロパティ | 価値／仕様 | 状態／備考 |
|---|---|---|---|
| 化学組成 | ニッケル（Ni） | 63.0-70.0% | 基本要素 |
| 銅（Cu） | 27.0-33.0% | 主合金元素 | |
| アルミニウム（Al） | 2.3-3.15% | 析出硬化要素 | |
| チタン（Ti） | 0.35-0.85% | ||
| 鉄（Fe） | ≤2.0% | ||
| マンガン (Mn) | ≤1.5% | ||
| カーボン（C） | ≤0.25% | ||
| ケイ素 (Si) | ≤0.50% | ||
| 硫黄 (S) | ≤0.01% | ||
| 物理的性質 | 密度 | 8.44-8.80 g/cm³ (0.305-0.318 lb/in³) | |
| 溶解範囲 | 1300-1350°C (2372-2462°F) | ||
| 電気抵抗率 | 51-62 μΩ-cm | 20℃にて | |
| 熱伝導率 | 17.5-22.0 W/m-K | 100℃にて | |
| 熱膨張係数 (20-100°C) | 13.4-13.9 × 10-⁶/°C | ||
| 弾性係数 | 179-214 GPa (26,000～31,000キロ・シー） | ||
| 透磁率 | <1.005 (以下非磁性 -101°C/-150°F) | ||
| 機械的特性 | 引張強度 | 690-1310 MPa (100-190 ksi) | 製品形態/条件により異なる |
| 降伏強さ（0.2%オフセット） | 276-827 MPa (40-120 ksi) | ||
| 伸び（A5） | 15-45% | ||
| 硬度 | 172-413 HB (ブリネル） 35-40 HRC (ロックウェルC) |
降水硬化状態 | |
| 熱特性 | 連続使用限界（空気） | ≤650°C (1202°F) | 耐酸化性 |
| 応力破断強度（600℃/1,000h） | ~40 MPa (5.8 ksi) | ||
| 耐食性 | 海水 | 素晴らしい (流れる海水ではピッティング/SCCに耐えるが、淀んだ海水ではリスクがある） | |
| フッ化水素酸 (HF) | 卓越した耐性 | ほとんどの合金より優れている | |
| アルカリと有機酸 | 高い耐性 | ||
| 塩化物応力腐食割れ (SCC) | 免疫に近い | ||
| 熱処理 | ソリューション・アニーリング | 870-980°C（1600-1800°F）、急速冷却 | 延性の最適化 |
| 析出硬化 | 480-650°C（900-1200°F）、4-16時間保持 | Enhances strength via γ' phase (Ni₃(Al,Ti)) | |
| 製作 | 溶接 | ERNiCu-7フィラーによるTIG/MIG エージング前に応力除去を行う。 |
|
| 加工性 | チャレンジング (高加工硬化；超硬工具／低速が必要） | ||
| 国際基準 | バー/ロッド | ASTM B164, AMS 7234 | 航空宇宙グレード |
| プレート/シート | ASTM B127, AMS 4553 | ||
| チューブ/パイプ | ASTM B165, AMS 4676 | ||
| 鍛造品 | ASTM B564 | ||
| 主な用途 | 海洋工学 | ポンプシャフト、プロペラブレード、海水バルブ、ファスナー | |
| 石油・ガス | ドリルカラー、バルブステム、ダウンホールツール（NACE MR0175準拠） | ||
| 航空宇宙 | タービンブレード、スプリング、高強度ボルト | ||
| 化学処理 | HF酸装置、リアクター部品、スクラバー |
🔑 クリティカルノートと変動要因
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機械的特性範囲:
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強度／延性は、製品の形状（棒、板、線材）および熱処理（焼鈍と時効）によって大きく異なる。航空宇宙用材種（例：AMS 4676）には、 より高い最低強度が要求される。
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冷間加工は強度をさらに高めるが、伸びは低下させる。
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腐食の限界:
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避ける 強酸化剤 (硝酸など）や しおけ (ピッティングのリスク）。
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で応力腐食割れを起こしやすい。 高温のHF蒸気 高いストレスの下で。
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熱安定性:
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以上の長期暴露 550°C 脆化を引き起こす可能性がある。 480°C クリティカルなアプリケーション向け。
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原子力／航空宇宙コンプライアンス:
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特殊鋼種（例：原子力用ASTM B164）は、Al/Ti比や不純物の管理をより厳しくしている。
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💎 概要: 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.
グローバル価格比較
| フォーム | 中国 （現地サプライヤー） | ヨーロッパ (イギリス/EU) | アメリカ （現地サプライヤー） | インド （現地サプライヤー） |
|---|---|---|---|---|
| プレート/シート | $20-38 /kg FOB； $28-40 /kg FOB (各種リスト) | 28ポンド/kg（～$36） | - | ₹3,500-4,500/kg（～$45-58） |
| バー/ロッド | $15-20 /kg（バール） | 20-28ポンド/kg (~US$24-34) | $20-50 /kg | ₹1,600-2,000/kg（～$24-30） |
| コイル/ストリップ | $30-48 /kg | - | 3,000～3,500/kg（～$40-45) (≒₹3k 典型的) | |
| ワイヤー | $30-60 /kg;スプリング/溶接ワイヤ $35-45/kg（10-499kg） | $30～45 /kg | ₹3,600-4,500/kg（～$48-60） |
ᔍ 重要な洞察
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中国 は、特にワイヤーとコイルにおいて、世界で最も競争力のあるK-500価格を提供しています。
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ヨーロッパ/イギリス 価格は形態によって$30-$37/kgの間で推移している。
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アメリカ 棒/棒鋼の流通業者の相場は幅が広く、$20-50/kg。
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インド 価格は高めで₹1,600-4,500/kg（$24-$60/kg）。
📌 注:価格はMOQ、認証、表面仕上げ、為替変動によって変動することがあります。
MWalloysがK-500を選ぶ理由
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強度と硬度:モネル400と比較して高い引張強度を提供（例：～1,100MPa時効）。
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優れた耐食性:サワーガスや海水でもモネル400の耐性を維持するが、経年劣化したK-500はニッチによってはSCCが発生しやすくなる。
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低温性能:210 °Cまで脆性遷移のない優れた靭性。
製造と成形
K-500 合金は熱間および冷間加工が可能である。典型的な時効硬化：固溶化熱処理(~980-1,050 °C)、焼入れ、時効処理(~480-540 °C)。適切な熱処理はTiCの生成を避け、機械的特性を最適化する。
モネル400および他の合金との比較
| 特徴 | K-500 | モネル400 | インコネル718（Ni超合金） |
|---|---|---|---|
| 引張強さ（RT） | ~1,100 MPa | ~620 MPa | ~1,100 MPa |
| 耐食性 | SCCに注意しながら熟成させた。 | 優れたマリングレード | 非常に良い |
| 時効硬化性 | はい | いいえ | あり（γ′/γ″沈殿物） |
| マグネティック | 非磁性 | 非磁性 | 非磁性 |
溶接のベストプラクティス
適合するNi-Cuフィラーを使用し、必要に応じて予熱し、応力除去し、溶接後に時効硬化させて強度を完全に回復させる。
よくある質問
1. モネル400ではなくモネルK-500を選ぶ理由は？
モネル400と同様の耐食性を持つにもかかわらず、 モネル K-500 アルミニウムとチタンが組み込まれている。 析出硬化-強度と硬度を大幅に向上させる。 エージング状態で1,100MPa。極低温(-210 °C）または高温.
2. K-500の耐腐食性は？
K-500は、高速海水および硫化水素のいずれの環境でも、モネル400と同様に低い腐食速度を維持する。しかし、エージングしたK-500は 応力腐食割れの傾向が高いそのため、その使用には適切な材料処理が必要である。.
3. 溶接の強度を完全に回復させるために推奨されるヒートサイクルは？
を防ぐ 溶接後ひずみ時効割れK-500を溶接する必要がある。 溶体化処理その後、応力除去を行い、ガンマプライム析出物を介して機械的特性を回復させるために再時効処理（例えば、900～1,000°F）を行う。.
4. K-500に最適な溶接プロセスとフィラーは？
最善の方法は ガスタングステンアーク溶接 (GTAW/TIG) SMAWには、AWS ENiCrMo-3のような被覆 電極を使用することもできる。溶接エッジに酸化物がなく、パス間温度が 120℃未満に保たれ、時効処理前に溶接後ブラ シングが行なわれることを確認する。.
5. K-500の低温や疲労時の性能は？
K-500が残る 423 °Fまで高い延性延性から脆性への転移がない。また、優れた 疲労強度-時効処理と冷間加工により耐疲労性が30%以上向上し、スプリング、シャフト、繰り返し荷重に最適です。
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