モネルボルト(主に モネル® 400 そして モネル® K-500 ファスナー)は、海水、塩化物を含む化学物質、または他の積極的な環境がすぐに通常の鋼や標準的なステンレスグレードを劣化させる場合に選択されたニッケル銅合金ファスナーです。耐食性と信頼性の高い機械的強度が必要とされる海洋、化学処理、石油・ガス用ファスナーのほとんどのニーズに対して、Monel 400は卓越した耐食性と有用な強度を提供します。Monel K-500は、ほぼ同じ耐食性を維持しながら、大幅に高い強度を提供します。
モネルボルトとは何ですか?
モネルボルトは、モネル®400(UNS N04400)やモネル®K-500(UNS N05500)という商品名で販売されている、ニッケル銅合金製の工業用ファスナーです。六角ボルト、キャリッジボルト、機械ボルト、スタッド、特殊ファスナータイプ(完成品または鍛造品)として、標準鋼ファスナーに使用されるのと同じ寸法とねじ規格で製造されますが、厳しい化学環境や海洋環境に適した合金の化学的性質を持っています。304/316などのステンレス鋼に比べ、モネルは急速に流れる海水、フッ化水素環境(脱泡時)、多くの酸性またはアルカリ性の媒体に対して優れた耐性を発揮します。
材料特性
プロパティ | モネル400(代表値) | モネルK-500(代表値) |
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密度 | 8.80g/cm³(約) | ≈ 8.77-8.83 g/cm³(同程度) |
引張強さ(焼きなまし) | ~517-620 MPa (75-90 ksi) | 時効硬化後:~1000~1100MPa(調質によって異なる)。 |
降伏強さ(0.2% off.) | ~172-345 MPa | 析出硬化後、かなり高い(数100MPa) |
弾性係数 | ~179 GPa | 類似(~175~180GPa) |
使用温度範囲 | 短時間であれば~538℃(1000°F)まで使用可能。 | 適切な焼戻し後、高温まで強度を維持。 |
磁気挙動 | 常温でわずかに磁性がある(モネル400:弱い)。 | 時効硬化すると透磁率が低くなる。 |
耐食性 | 海水、多くの酸(脱泡HF/HCl)、アルカリに優れ、塩化物環境では316を上回る。 |
注釈 これらは合金のデータシートに記載されている代表的な値であり、設計については、サプライヤーのミル証明書や製品の試験報告書を使用すること。
化学組成
以下は典型的な組成範囲であり、個々の工場証明書は若干異なる場合がある。
エレメント | モネル400(約wt%) | モネルK-500(約wt%) |
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ニッケル(Ni) | 63-70%(一般的には~65-67%) | 63-68%(類似Niベース) |
銅(Cu) | 28-34% | ~28-31% |
鉄(Fe) | ≤2.0%以下(微量レベル) | ≤2%(トレース) |
マンガン (Mn) | ≤2%(マイナー) | ≤1%(マイナー) |
カーボン(C) | ≤0.30% (低) | 低炭素;K-500は一般的に焼入れ性のために締め固められる。 |
アルミニウム(Al) | - 意図的に400に加えたわけではない | ~2.0~3.15%(少量の添加で析出硬化が可能) |
チタン(Ti) | - | ~0.4-1.2%(Alによる時効硬化が可能) |
シリコン、硫黄、その他 | スペックあたり微量~少量 |
解釈だ: モネル400は析出硬化剤を含まないほぼ純粋なNi-Cu固溶体で、K-500は時効硬化と高強度化のためにAlとTiを添加している。
機械的特性、ファスナーの規格と等級
規格と仕様
モネルファスナーは多くの場合、ニッケル合金用のASTM/UNSファスナー仕様に準拠して製造され、認定されています。一般的なファスナーの仕様と参考文献には、ASTM F467 / F468(モネル400のナット/ボルト)、ASTM B164(ニッケル合金の棒/ロッド)で管理されている製品形態、および各国のファスナー供給業者の関連ファスナー規格が含まれます。図面や注文書に記載されているコンクリート仕様(ASTM F467 / UNS N04400など)を確認してください。
強さとセレクション
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モネル400耐食性が重視され、適度な強度があれば十分な場合に使用される(典型的な焼鈍引張強さは517~620MPa)。
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モネル K-500K-500は析出硬化型であり、調質によっては400の約2倍以上の引張強度が得られる。
技術者は、試験報告書で硬度、引張、伸びを確認し、機械的負荷と腐食環境の両方に適合する等級/焼戻しを選択すべきである。
機械加工性、鍛造、加工
加工性
モネル400の被削性は快削鋼よりも低く、多くの情報源は快削鋼と比較して40~55%の範囲の被削性指数を挙げている。加工硬化しやすいので、剛性の高い工具、鋭利な超硬チップ、低速回転、十分な切りくず処理を推奨する。モネルK-500は、時効硬化すると硬度が高くなるため、加工が著しく難しくなります。一般的には、焼なまし状態で加工し、設計上可能であれば、最終熱処理/時効硬化を行います。
冷間加工と成形
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モネル400は冷間加工によって強化されるが、強化のための熱処理はできない(冷間加工のみ)。
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多くのファスナーは、鍛造または熱間仕上げ後、溶体化焼鈍、時効硬化され、最終的な特性が得られます。多くのファスナーは鍛造または熱間仕上げされた後、溶体化処理され、時効硬化されて最終的な特性が得られます。
溶接
モネル合金の溶接は一般的に良好であるが(適合する溶加材を使用)、必要とされる合金、板厚、溶接後の特性に合わせて、特定の溶加材と溶接方法を選択する必要がある。ファスナーの場合、完成品のボルトに溶接が使われることはほとんどありませんが、モネルのナット、プレート、継手を使った加工には重要です。
モネルのボルトは何に使われるのですか?
一般的な用途と分野は以下の通り:
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海水やスプラッシュゾーンにさらされる船舶用ファスナー(デッキハードウェア、シャックル、チェーンプレート)。
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塩化物や酸が存在する化学プロセス機器および配管(熱交換器、バルブ、ポンプ)。
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石油・ガス - 海底ハードウェア、ライザーコネクター、腐食と強度が問題となる坑内コンポーネント。
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低温靭性による航空宇宙および極低温機器(特殊部品)。
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楽器部品、燃料システム、特殊化学プラント。
要点: 塩化物環境や特定の酸によって、通常のステン レス製ファスナーが急速に破損する場合、および他のニッ ケル合金(または銅合金)とのガルバニック相溶性が必 要な場合は、モネルを選択する。
共通成績と選考ガイダンス
グレード | 概要 | いつ選ぶべきか |
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モネル400 (UNS N04400) | 固溶Ni-Cu合金、優れた耐食性、冷間加工硬化のみ。 | 耐食性>高強度、海洋サービス、化学薬品にさらされる場合に使用。 |
モネルK-500 (UNS N05500) | 析出硬化のためにAl/Tiを添加し、耐食性を保持しながら強度を大幅に向上。 | 耐食性とより高い引張強度が要求される場合に使用(重要なファスナー、海洋構造部品など) |
その他のモネル変種(R-405など) | ボルトとして使用されることは稀である。特定の特性が必要な場合はサプライヤーに相談すること。 | 特殊用途。 |
サイズと重量
以下は、モネル製六角ボルトの完成品の簡易重量表です(密度は鋼に似ていますが、8.8g/cm³のため若干重くなります)。調達の際、多くのバイヤーは、出荷重量とコストを見積もるために、100個あたりの重量を好みます。
前提条件 重量はおおよその値であり、標準ボルト重量表をモネル密度用にスケーリングしたものです。必ず供給元の部品印刷またはサンプルで確認してください。
ボルトサイズ | 長さ(mm/in) | 100個あたりの重量(kg) - モネル(約) |
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M6 x 20 | 20 mm | 2.4 kg |
M8 x 25 | 25 mm | 5.5 kg |
M10 x 30 | 30 mm | 9.8 kg |
M12 x 35 | 35mm | 15.2 kg |
M16 x 40 | 40 mm | 30.6 kg |
1/4"-20 x 1" | 25.4 mm | 3.0 kg |
5/16"-18 x 1" | 25.4 mm | 5.5 kg |
3/8"-16 x 1" | 25.4 mm | 9.0 kg |
1/2"-13 x 1.5" | 38 mm | 22.0 kg |
これらはどのように使われるのか: 重量に敏感な貨物を見積もる場合は、サプライヤーにCADまたはサンプル重量を要求し、梱包/パック数を確認すること。
世界価格比較(米国、欧州、中国) 2025年
重要だ: 合金原料(ニッケルおよび銅)価格とサプライチェーン条件は頻繁に変化する。以下の範囲は、2025年に集約された現在のサプライヤー価格サマリーから統合された市場スナップショットです。確固としたオファーについては、数量と納入条件を記載した見積書(EXW/FOB/CIF)をご請求ください。
地域 | 代表的なモネル400の原料/丸棒の価格(米ドル/kg) - 2025年の範囲 | 完成ボルトへの典型的な影響 |
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中国(工場渡し) | ~kgあたり28~42米ドル (市販バー/ラウンド、標準ボリューム) | 工場価格はしばしば低め。大量注文の場合はMOQとリードタイムが有利になる。 |
米国(国内工場および代理店) | ~35~60米ドル/kg (工場認定品や少量注文の場合はさらに高くなる) | 人件費と品質保証コストが高い。 |
ヨーロッパ(EU輸入/在庫) | ~kgあたり33~65米ドル (在庫、関税、付加価値税によって異なる) | 販売店のマージンや認証料によって、最終的なボルトの価格が高くなることがある。 |
完成ボルトの価格に関する注意事項: モネルファスナーの完成品には、鍛造/機械加工、熱処理(K-500の場合)、表面仕上げ(不動態化、酸洗)、検査、梱包が含まれます。ファスナー1個当たりの完成品の価格は、サイズ、等級、数量によって異なります。小型の特殊ファスナーは、原材料の何倍もの価格になることがあります。より正確な比較のためには、ASTM認証のあるファスナーハウスから品目ごとの見積もりを取ってください。
調達、検査、設置のヒント
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注文書にグレードと仕様を明記すること: モネル400(UNS N04400)またはモネルK-500(UNS N05500)の名称とファスナーの仕様(ASTM F467 / F468など)、および硬度/引張荷重または耐荷重の要件。
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ミル・テスト・レポート(MTR): 安全上重要な部品については機械的試験証明書が必要。
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ガルバニック互換性: 絶縁されていない限り、電解腐食が促進される可能性のある異種金属(アルミニウムなど)との直接接触は避ける;モネルは銅/ニッケル合金と相性が良い。
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トルク値: モネルK-500は400より高い耐力を許容します。モネルK-500は400より高い耐力を許容します。規格にエキゾチック合金の直接トルク表がない場合は、クランプ荷重測定によるトルクが最良の方法です。
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保管と取り扱い 表面の不必要な腐食やシミを防ぐため、保管中は塩分による汚染を避け、乾燥させてください。
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トレーサビリティ: クリティカル・ボルト(海底、圧力バウンダリ)については、完全なトレーサビリティ、必要な場合はNDT、そして契約に基づく第三者検査を要求する。
腐食挙動と異常な故障モード
モネル400は、海水/腐食性能で高く評価されていますが、無害ではありません。高温の塩化物溶液中や、応力がかかり特定の化学環境にさらされた場合、極端な状況では局部的な腐食(孔食、隙間腐食)や応力腐食割れが発生することがあります。K-500は強度が高いため、不適切に使用すると応力腐食割れを起こしやすくなります。
なぜMWAlloysからモネルボルトを買うのか?
MWAlloysは、工場直接価格と産業調達チームに適した在庫の利点を持つ完成モネルファスナーを供給しています:
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100%工場出荷価格: MWAlloysは、工場/鍛造パートナーから完成部品組立までのサプライチェーンを運営し、大量購入のための競争力のあるEXW/FOB価格を可能にしています。
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迅速な在庫配送: 標準サイズと一般的なグレード(モネル400の六角ボルト、スタッド)については、MWAlloysはリードタイムを短縮するために在庫を保持しています。
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品質管理: 完全なMTR、硬度および引張検査が可能。ご要望に応じて第三者機関による検査も実施。
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MOQの柔軟性: プロトタイピング用の小ロットから生産用の大ロットまで。
よくあるご質問
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モネルのボルトは磁気を帯びていますか?
モネル400は弱磁性であり、時効硬化したK-500は一般に透磁率が低い。 -
どちらが強いか?モネル400とK-500?
K-500は時効硬化後の強度が著しく高い(一般的なテンパーでは400の2倍の引張強度を示すことが多い)。 -
モネルのボルトは海水で使用できますか?
はい-モネル400は、海水への暴露に最も適した一般的なファスナー合金のひとつで、多くの塩化物条件下では316ステンレスよりも優れています。 -
図面でモネルファスナーを指定するにはどうすればよいですか?
材質(モネル400またはK-500)、UNS番号、ファスナー規格(ASTM F467/F468または同等品)、必要な熱/認証、特殊仕上げを指定してください。 -
モネルはステンレスより高価ですか?
はい-生のモネル合金は、ステンレス316 よりも高価です。完成品のファスナーは、材 料と加工により価格が高くなります。総価値にはライフサイクルコ スティングを使用する。 -
モネルのボルトに不動態化やメッキを施すことはできますか?
不動態化は、Ni-Cu合金の場合、ステンレ ス鋼よりも関係が薄い。表面を変更する前にサプライヤーに相談すること。 -
モネル・ナット/ボルトは標準的なねじクラスで入手できますか?
各メーカーは、標準的なメートルおよびインペリアルねじクラスでモネル・ファスナーを製造しており、公差はファスナー規格に従っている。 -
どのような検査書類が必要ですか?
製粉試験報告書(化学的)、機械的試験報告書、ヒートナンバートレーサビリティ、硬度データ、および契約により必要とされるNDTまたは第三者検査。 -
K-500の高温耐性は?
K-500は高温でも良好な強度を保持するが、データシートで確認すること-時効硬化状態とクリープ挙動は温度によって異なる。 -
コスト削減のために316ステンレスで代用できますか?
多くの塩化物、HF、海水用途では、316の方が腐食が早く、早期故障につながる。