모넬 K-500 라운드 바 는 침전 경화 가능한 니켈-구리 합금(UNS N05500 / W. 번호 2.4375)으로, 시효 경화 후 강도와 경도가 크게 높아져 합금 400 수준의 내식성을 제공하며 많은 해양, 오일 및 가스, 고응력 회전축 응용 분야에서 내구성과 내식 성능의 탁월한 균형을 제공합니다. 실제로: 바닷물이나 신맛이 나는 환경이 존재하고 항복률/인장 강도가 훨씬 높은 경우 K-500을 선택하십시오. 모넬 400 가 필요하지만, 설계 및 제작 시 노화 경화 거동(열간 작업 및 열처리 일정)과 특정 노화 조건에서 발생할 수 있는 응력 부식 민감성을 고려해야 합니다.
1. 빠른 사양 스냅샷
-
상호명: 모넬® K-500 (또한: Alloy K-500, K-모넬).
-
UNS: N05500.
-
Werkstoff / EN: 2.4375.
-
막대/봉의 공통 사양입니다: ASTM B865(및 특수 패스너/로드 형태의 경우 QQ-N-286), AMS/ISO 상호 참조가 존재합니다.
2. 모넬 K-500이란 무엇인가요?
모넬 K-500은 침전(γ′) 경화가 가능하도록 알루미늄 및 티타늄과 의도적으로 합금된 니켈-구리 베이스 합금입니다. 이러한 미세 구조적 변화로 인해 K-500은 모넬 400에 비해 수율과 인장 강도가 훨씬 높으면서도 바닷물, 기수, 여러 산(비산화), 염분 및 알칼리에서 Ni-Cu 시스템의 우수한 내식성을 대부분 유지합니다. 비자성이며 영하의 온도에서도 인성을 유지하며 고강도 내식성 바 또는 샤프트가 필요한 곳에 널리 사용되어 왔습니다.
3. 화학 성분(일반 / ASTM B865 제한)
아래 표는 일반적으로 모넬 K-500(wt%)에 지정된 구성 한도를 보여줍니다:
(나열된 값은 공통 사양에 명시된 최대값 또는 범위이므로 항상 각 열/배치에 대한 인증서를 확인하십시오.)
| 요소 | 일반 / 사양(wt%) |
|---|---|
| 니켈(Ni) | 63.0분 - 70.0 |
| 구리(Cu) | 27.0 - 33.0 |
| 알루미늄(Al) | 2.30 - 3.15 |
| 티타늄(Ti) | 0.35 - 0.85 |
| 철(Fe) | ≤ 2.0 |
| 망간(Mn) | ≤ 1.5 |
| 실리콘(Si) | ≤ 0.50 |
| 탄소(C) | ≤ 0.18 |
| 유황(S) | ≤ 0.010 |
(출처: ASTM B865 데이터시트 및 Monel 기술 게시판).
4. 주요 재료 속성
물리적 속성(일반적으로 사용되는 값)
-
밀도: ≈ 8.44-8.50 g/cm³ (≈ 0.305lb/in³).
-
녹는 범위: ~ 1350 °C (≈ 2400-2460 °F) 분석에 따라 다릅니다.
-
탄성 계수: ≈ 210-220 GPa (온도와 기질에 따라 다름).
일반적인 기계적 특성(노화 경화 상태, 공칭)
| 속성 | 일반(연령 경화) |
|---|---|
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | ~ 690MPa(100ksi) 이상 - 직경 및 열처리에 따라 다름 |
| 인장 강도(Rm) | ~ 930-1100MPa(135-160ksi) 완전히 숙성된 상태의 일반적인 경우 |
| 연신율(A) | ~ 15-25% 직경 및 공정에 따라 다름 |
| 경도 | Rockwell Rc 범위에서 30-40 완전 숙성 후(다양함) |
참고: 기계적 수치는 제품 형태(냉간 단조와 열간 단조), 단면 및 정확한 에이징 일정에 따라 달라집니다. 소형 단조의 경우 일반적으로 인장 및 수율이 대형 단조보다 높습니다.
5. 공통 표준 및 사양(원형 바)
모넬 K-500 라운드 바는 여러 국가 및 산업 사양에 따라 생산됩니다. 가장 많이 사용되는 사양은 다음과 같습니다:
-
ASTM B865니켈-구리-알루미늄 합금(UNS N05500) 바, 막대 및 와이어 형태에 대한 사양.
-
QQ-N-286(Rev E,F,G): 유전 패스너 및 막대 스톡에 일반적으로 참조되는 미국 연방/군사 스타일 사양입니다.
-
AMS/SAE AMS 4676: 군사/항공우주 로드 사양 참조.
-
ASME 코드 사례 1192: 보일러/압력 장비 환경에서 특정 온도 범위에 대한 허용 응력 및 허용치를 정의하는 데 사용됩니다.
-
ISO/NACE MR0175(ISO 15156-3): K-500은 석유 및 가스 분야의 특정 사워 서비스 적용 가능성에 대해 나열되어 있습니다(개정판 및 개정 확인).
항상 구매 주문서에 정확한 사양 수정을 요청하고 MTC(밀 테스트 인증서)를 확인하여 프로젝트에 필요한 버전을 준수하는지 확인하세요.
6. 라운드 바 제조 및 금속 성형 공정
공급 원료 / 용융: K-500은 진공 유도 용융(VIM)으로 생산한 후 유명 공장에서 재용융 또는 정제 단계를 거쳐 청결성과 엄격한 화학적 제어를 보장합니다.
기본 형성:
-
열간 가공된 라운드 및 단조품 는 열간 압연 또는 단조로 생산됩니다. 열간 가공 범위는 일반적으로 1600-2100 °F (≈ 870-1150°C)에서 담금질할 것을 권장합니다. 1450 °F (≈ 790°C)에 담가두면 제어된 구조를 유지할 수 있습니다. 매우 높은 온도에서 너무 오래 담그면 원하지 않는 침전물이 생길 수 있습니다.
-
콜드 드로잉 밝은 막대/봉 는 작은 직경에 일반적으로 사용되며, 냉간 인발은 직진성과 표면 마감을 개선합니다. 이러한 철근은 용액 어닐링 후 냉간 가공을 거쳐 최종적으로 필요한 기계적 상태로 숙성되는 경우가 많습니다.
마무리: 고객이 요구하는 대로 교정, 연삭, 선삭 및 표면 처리. 수출 및 중요 애플리케이션에는 인증(MTC EN10204 3.1/3.2) 및 추적성 스탬핑이 표준입니다.
7. 열처리 및 시효 경화(실무 지침)
K-500의 강도 이점은 제어된 용액 어닐링 및 후속 노화에 따라 Ni₃(Ti,Al) (γ′) 입자를 침전시키는 데 달려 있습니다.
일반적인 산업용 열처리 시퀀스(대표):
-
솔루션 어닐링: 정도로 가열합니다. 980-1100 °C (≈ 1800-2010 °F), 시간은 섹션 크기에 따라 다릅니다. 물 담금질 를 추가하여 구성을 동결합니다. 이렇게 하면 이전 침전물이 용해됩니다.
-
노화(강수량 경화): 일반적인 노화 범위는 다음과 같습니다. 400-620 °C (≈ 750-1150 °F). 게시된 주기의 예는 다음과 같습니다. 16시간 동안 595°C(≈ 1100°F) 다른 산업 사이클에서는 인성 대 강도의 절충점을 극대화하기 위해 540°C에서 480°C까지 단계적으로 냉각/보류합니다. 용액 및 담금질 후 ~595°C(16시간)에서의 단일 단계 경화가 널리 참조되고 있습니다.
중요 주의 사항:
-
장기간 고온에 노출되거나 고온에 장시간 담가두면 탄화티타늄(TiC)이 형성되어 바람직한 특성이 저하될 수 있습니다. 일반적으로 짧고 통제된 보관을 권장합니다.
-
K-500을 노후화된 상태에서 특정 염화물/고온 환경에 노출되어 인장 응력을 받는 경우 응력 부식 균열 민감도가 모넬 400에 비해 증가할 수 있으므로 설계 팀은 서비스 환경을 평가하고 조건이 공격적인 경우 대체 온도 또는 소재를 선택해야 합니다.
8. 등가물 및 상호 참조
| 지정 시스템 | 동등한 |
|---|---|
| UNS | N05500 |
| Werkstoff / EN | 2.4375 |
| ASTM 사양 | B865 (막대/막대 형태) |
| QQ-N-286 | 막대 / 패스너에 자주 사용되는 연방 / 군용 생산 양식 |
| AMS | AMS 4676(로드) 레퍼런스가 존재합니다. |
| 참고: K-500의 정확한 조합인 Ni-Cu와 Al/Ti 침전 경화를 복제하는 "다른 합금"은 없으며, 모넬 400은 노화 경화가 불가능한 형제 제품입니다. 유사한 고강도이지만 부식/온도 거동이 다른 니켈 기반 초합금(인코넬 등)은 별도의 제품군입니다. |
9. 모넬 K-500 라운드 바 크기 및 무게
사용 밀도 8.44kg/dm³(≈ 8440kg/m³) (일반 데이터시트의 밀도)에 따라 둥근 막대의 미터당 무게가 계산됩니다:
무게(kg/m) = 면적(m²) × 8440(kg/m³) 여기서 면적 = π × (d/2)².
| 지름(mm) | Ø (인치) | 면적(m²) | 무게 ≈ kg/m |
|---|---|---|---|
| 6mm | 0.236" | 2.827e-5 | 0.238kg/m |
| 10 mm | 0.394" | 7.854e-5 | 0.663kg/m |
| 12 mm | 0.472" | 1.131e-4 | 0.955kg/m |
| 16 mm | 0.630" | 2.010e-4 | 1.697kg/m |
| 20mm | 0.787" | 3.142e-4 | 2.652kg/m |
| 25mm | 0.984" | 4.909e-4 | 4.143kg/m |
| 32mm | 1.260" | 8.042e-4 | 6.787kg/m |
| 50mm | 1.969" | 1.963e-3 | 16.572 kg/m |
| 100mm | 3.937" | 7.854e-3 | 66.288 kg/m |
(밀도 ≈ 8440kg/m³를 사용했는데, 이는 발표된 밀도 ~0.305lb/in³ 또는 ~8.44g/cm³와 일치합니다.)
10. 일반적인 애플리케이션(원형 바가 일반적으로 사용되는 경우)
-
해양 서비스용 펌프 샤프트, 임펠러 및 프로펠러 샤프트.
-
화학 처리 및 담수화 플랜트의 밸브 트림 및 구성 요소.
-
석유 및 가스: 다운홀 공구, 드릴 칼라, 특정 패스너 및 해양 하드웨어(NACE/ISO 지침에 따라 정의된 조건에서 사워 가스 호환 가능).
-
스프링, 패스너, 핀 및 내식성과 비자성이 필요한 소형 고강도 부품은 내식성과 비자기성이 필요합니다.
11.모넬 K500 바 가격 2025
중요: 합금 가격은 형태(솔리드 바 대 완성된 선삭 부품), 수량, MTC 수준, 표면 마감 및 시장 할증료에 따라 크게 달라집니다. 다음은 대표적인 예입니다. 2025년 중반 판매자 견적 및 지역 공급업체에서 관찰한 가격 범위는 참고용으로만 취급하고 항상 확정 견적을 요청하세요.
| 지역 | 일반적인 K-500 바 완제품 kg당 가격(2025 범위) | 대표 출처 |
|---|---|---|
| 중국(FOB 공장인도조건, 벌크) | USD 25-40 / kg (대형 로트, 밀 TC, 원시 바). 대량 톤수 또는 부분 산화 스크랩 매립 시 로우엔드 가능. | 알리바바 / 중국 공장. |
| 미국(소매, 소량) | USD 30-90 / kg (소매 판매자, 절단 길이, 소액 주문 프리미엄). 온라인금속 소매 부품 가격 예시 크기와 길이에 따라 개당 150~900달러로 환산되며, 내재된 kg당 가격은 절단 및 간접비에 따라 다릅니다. | 온라인금속 소매 목록. |
| 유럽(판매자/유통업체) | USD 35-80 / kg (재고, 세관, CE/MTC 요구 사항에 따라 다름). | 유럽 유통업체 및 전문 공급업체. |
참고 사항 및 구매 팁:
-
OEM 또는 파이프라인/석유 및 가스 사용을 위해 큰 톤수의 인증된 재료가 필요한 경우 다음을 요청하십시오. FOB 공장 중국 공장의 견적(MWAlloys는 직접 공장 가격 및 빠른 재고 배송을 제공할 수 있음). 소량 주문 또는 빠른 프로토타입 제작의 경우 절단, 테스트 및 재고 오버헤드로 인해 미국 내 유통업체 소매 가격이 상당히 높아질 수 있습니다.
-
특수 금속은 가격 변동을 정당화하는 데 사용할 수 있는 합금 할증료 및 롤링 조정자 데이터를 게시하며, 니켈 시장과 함께 변동이 있을 것으로 예상합니다.
12. 구매, 검사 및 MWAlloys 공급 제안
MWAlloys(회사 노트): MWAlloys는 구매자를 위한 100% 공장 가격, 공식 MTC(필요한 경우 EN10204 3.1 / 3.2), 일반 직경에 대한 빠른 재고 배송으로 중국 공장에서 모넬 K-500 라운드 바를 공급합니다. 당사의 서비스에는 QC 사진, 표면 마감 옵션, 맞춤형 절단 길이, 요청 시 타사 검사 옵션이 포함됩니다. 엄격한 공차 또는 중요한 석유 및 가스 주문의 경우 밀에서 이를 지원하는 경우 QQ-N-286 또는 AMS 문서를 제공할 수 있습니다. (현재 재고 목록 및 리드 타임은 MWAlloys 영업팀에 문의하세요.)
구매 주문 검사 체크리스트:
-
EN10204 3.1/3.2 또는 이에 준하는 밀 인증서(MTC).
-
Ni, Cu, Al, Ti, Fe, C, Mn, Si, S를 보여주는 화학 보고서.
-
기계적 테스트 보고서: 인장, 항복률, 연신율, 경도.
-
필요에 따라 비파괴 검사(UT/에디/육안), 나사산 패스너/중요 부품의 경우 화학 물질에 대한 PMI 검증을 고려합니다.
-
재료가 숙성된 상태로 공급된 경우 열처리 기록(용액 + 숙성).
13. 가공, 용접 및 제작 참고 사항
-
가공: K-500은 다른 고니켈 합금처럼 빠르게 경화되며, 단단한 공구, 낮은 절삭 속도, 안정적인 이송, 충분한 양의 날카로운 카바이드 또는 CBN 팁과 강력한 절삭유를 사용합니다. 예열이나 응력 완화는 필요하지 않은 경우가 많지만 칩 배출과 안정적인 클램핑이 중요합니다.
-
용접: K-500은 용접이 가능하지만 용접과 HAZ는 화학적 특성과 침전물 거동이 다르므로 중요한 부품에는 적합한 필러(니켈-구리 전극)와 용접 후 열처리 계획을 사용해야 합니다. AWS 필러 ERNiCu-7 / ERNiCu-3 유형이 일반적으로 참조됩니다.
-
형성: 어닐링 상태에서의 냉간 성형은 가능하지만 더 높은 힘이 필요하며, 앞서 제공된 열간 성형 범위는 상당한 변형을 위해 선호됩니다.
14. 부식 거동, 사워 가스 및 NACE/ISO 고려 사항
-
일반적인 부식: K-500의 내식성은 대부분의 매질에서 모넬 400과 유사하며 바닷물 및 여러 화학 공정에 탁월합니다.
-
신랄한 서비스: 모넬 K-500은 특정 H₂S 서비스 조건에 대해 NACE MR0175 / ISO 15156에 등재되어 있습니다. 선택은 특정 NACE/ISO 표와 서비스의 실제 H₂S 분압 및 온도를 따라야 합니다.자동이 아닙니다. 올바른 버전과 부록을 준수하는 것은 필수입니다.
-
응력 부식 균열: 특정 가혹한 환경에서 노화 경화 및 인장 응력을 받는 경우, K-500은 400 합금보다 SCC에 더 취약할 수 있습니다. 설계 전략에는 응력을 낮추거나, 적절한 성질을 선택하거나, SCC 마진이 충분하지 않은 경우 대체 합금을 선택하는 것이 포함됩니다.
15. 테스트 및 추적성
-
열수 및 화학 분석을 보여주는 전체 MTC(EN10204 3.1 또는 3.2)
-
동일한 열 및 제품 형태에서 인장 시험, 항복률, 연신율 및 경도 보고서를 제공합니다.
-
구매자가 요구하는 경우 확인을 위한 PMI/EDX.
-
NDT: 긴 샤프트/중요 부품을 위한 시각적 100% 및 선택적 UT/에디 테스트.
-
압력 장비에 사용하는 경우: ASME 코드 케이스 적용 여부를 확인하고 코드 케이스 문서를 요청하세요.
16. 자주 묻는 질문
-
Q: 모넬 K-500이 모넬 400보다 더 강력합니까?
A: 예. K-500은 강수량 경화가 가능하며 적절한 숙성 후 Alloy 400에 비해 약 2배의 인장 강도와 약 3배의 항복 강도를 제공합니다. -
Q: K-500을 바닷물에서 사용할 수 있나요?
A: 예, K-500은 모넬 400과 유사한 우수한 내해수성을 유지하며 해양 샤프트 및 펌프 부품에 널리 사용됩니다. -
Q: 일반적인 밀도는 얼마인가요?
A: ≈ 8.44g/cm³ (≈ 0.305lb/in³). -
Q: 라운드 바는 어떤 표준을 요청해야 하나요?
A: 지정 ASTM B865 바/로드의 경우, 유전용 패스너의 경우 QQ-N-286 또는 AMS 4676도 적합합니다. 개정을 확인합니다. -
Q: 밀에서 열처리가 필요한가요?
A: K-500은 어닐링, 에이징 또는 용액 어닐링 상태로 구매할 수 있습니다. 적용 강도에 대해서는 에이징 상태 및 열처리 밀 기록을 요청할 수 있습니다. -
Q: 용접이 가능한가요?
A: 예, 하지만 필러 선택과 용접 후 처리를 계획해야 하며, 용접과 HAZ는 강수량과 국부적 특성을 변화시킬 수 있습니다. -
Q: K-500은 응력 부식 균열이 발생하나요?
A: 일부 노후화된 조건과 특정 환경에서는 K-500이 모넬 400보다 SCC에 더 민감하므로 사워 가스 환경에 대한 NACE/ISO 지침을 확인하세요. -
Q: 일반적으로 어떤 직경의 제품을 구비하고 있나요?
A: 보통주 범위는 다음과 같습니다. Ø 6-200mm(0.25-8인치) 공급업체에 따라 다르며 대형 단조품도 제작됩니다. 공급업체 재고를 확인합니다. -
질문: K-500의 가격은 얼마인가요?
A: 넓은 범위: 약 USD 25-90 / kg 지역, 수량 및 프로세싱에 따라 2025년에 확정 견적 및 MTC를 요청하세요. -
Q: 석유 및 가스에 대한 특별 검사가 있나요?
A: 필요한 경우 NACE MR0175 규정 준수 확인, QQ-N-286 사양 및 전체 추적 가능한 MTC를 요청합니다. 중요한 다운홀 부품에 자주 사용되는 타사 검사.
