UNS N05500 Monel K500合金: プロパティ, アプリケーション & 実用的なガイド

強い腐食抵抗と例外的な強度を組み合わせた材料が必要な場合、特に海洋または過酷な産業用タスクについて - UNS N05500 Monel K500 トップソリューションです. このニッケルコッパー合金は、モネルの利点に基づいています 400, 余分な硬度と耐久性のためにアルミニウムを追加します. このガイドは、あなたが知る必要があるすべてを分解します, そのコアプロパティから現実世界の使用まで, したがって、プロジェクトに適した素材を選択できます.

1. UNS N05500 Monel K500の材料特性

Monel K500のパフォーマンスは、そのユニークな構成とバランスの取れた特性から来ています. 各プロパティをはっきりと探索しましょう.

1.1 化学組成

この合金のすべての要素は、その強度と腐食抵抗を高める上で重要な役割を果たします. 以下はその典型的な構成です (重量で):

要素	コンテンツ範囲 (%)	重要な役割
ニッケル (で)	63–67	ベースメタル - 延性を促進し、ストレス亀裂から保護します
銅 (cu)	27–33	海水に対する耐性を高めます, 硫酸, および有機酸
アルミニウム (アル)	2.3–3.1	余分な強度のために熱処理を可能にします (その硬さの「秘密」)
鉄 (fe)	マックス 2.0	腐食抵抗を減らすことなく靭性を追加します
マンガン (Mn)	マックス 1.5	製造プロセスを改善します (例えば。, 溶接と鍛造)
シリコン (そして)	マックス 0.5	中程度の温度で酸化を減らします
硫黄 (s)	マックス 0.01	過酷な環境での脆性と腐食を防ぐために、超低を維持しました
炭素 (c)	マックス 0.25	合金を実行可能に保ちながら強度を向上させます
コバルト (co)	マックス 1.0	高温安定性を高めます (航空宇宙部品に最適です)

1.2 物理的特性

これらの特性により、Monel K500は海洋と産業用の両方のアプリケーションの両方で簡単に設計できます:

密度: 8.83 g/cm³ (アルミニウムよりわずかに重い, しかし、ハステロイ合金よりも軽い)
融点: 1300–1350°C (2370–2460°F) - 溶接などの高温のタスクを処理します
熱伝導率: 21.0 w/(M・k) 20°Cで (68°F) - 熱を効率的に転送します, ホットスポットを避けます
熱膨張係数: 13.6 μm/(M・k) (20–100°C) - 加熱または冷却されたときの最小限の歪み
電気抵抗率: 52.0 20°Cでmm²/m - 腐食性領域の電気成分に適しています
磁気特性: 室温でわずかに磁気 (240°C/460°Fを超える磁気を失います) - ほとんどの産業的ニーズに対応しています

1.3 機械的特性

Monel K500はその高強度で際立っています (熱治療のおかげです) そして柔軟性が良好です. 以下のすべての値は、「年齢層」のものです (熱処理) バージョン:

財産	価値 (室温)
抗張力	分 1100 MPA (160 KSI)
降伏強度	分 760 MPA (110 KSI)
伸長	分 15% (で 50 mm)
硬度	分 300 HB (ブリネル)
疲労抵抗	380 MPA (10⁷サイクル)
クリープ抵抗	最大480°Cまでの強度を維持します (900°F)

注記: アニールされた (柔らかい) 州, その引張強度は〜600 MPaに低下します - 硬化は最大強度のために鍵です.

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 海水では例外的です (孔食を抵抗します, 隙間腐食, 海洋成長) - ステンレス鋼やモネルを上回る 400 長期使用.
酸化抵抗: 最大540°Cまで (1000°F) 空気中 - 中程度の温度プロセス中のスケーリングを回避します.
ストレス腐食亀裂 (SCC) 抵抗: 塩化物が豊富な溶液でSCCに抵抗します (の一般的な問題 316 ステンレス鋼).
ピッティング抵抗: 塩辛いまたは酸性の塩水の孔食に対する高い抵抗 (オフショアオイルリグに最適です).
ホット/コールドワーキングプロパティ: 簡単にホットフォージ (980〜1150°Cで) - コールドワークは可能ですが、延性を回復するためにアニーリングが必要になる場合があります.

2. UNS N05500 Monel K500のアプリケーション

Monel K500の強度と腐食抵抗の組み合わせにより、タスクの要求に最適です. ここに最も一般的な用途があります, 実世界の例があります:

2.1 海洋アプリケーション

使用事例: 日本の造船所は、高級クルーズ船のプロペラシャフトにモネルK500を使用しました. シャフトは続きました 15 腐食のない年 - と比較されています 8 モネルの年 400 シャフト.
その他の用途: ハルファスナー, 海水ポンプシャフト, および海洋バルブの茎.

2.2 石油およびガス産業

使用事例: 北海のオフショアオイルリグは、坑口バルブにモネルK500を使用しています. 合金は塩辛い海水と高圧天然ガスに抵抗します, メンテナンスコストを削減します 40%.

2.3 航空宇宙コンポーネント

使用事例: 米国. Aerospace Companyは、Monel K500をエンジンファスナーに使用しています. 合金の高強度と温度抵抗は、ジェットエンジンの信頼性を保証します (最大480°C).

2.4 ポンプコンポーネント

使用事例: カナダの水処理プラントは、ポンプのインピーラーにMonel K500を使用しています. インペラは酸性の廃水を処理します - 彼らは走っています 7 摩耗のない年, に比べ 3 ステンレス鋼のインペラの年.

2.5 化学処理装置

使用事例: ドイツの化学プラントは、硫酸パイプワークにMonel K500を使用しています. 合金は腐食に抵抗します, ステンレススチールパイプで生産をシャットダウンする漏れを避ける.

3. UNS N05500 Monel K500の製造技術

Monel K500で最高のパフォーマンスを得るため, メーカーはこれらの特殊な方法を使用します:

鋳造: 投資キャスティング (ワックス型を使用します) 複雑な形状に最適です (例えば。, バルブボディ). 低硫黄含有量は、鋳造中の欠陥を防ぎます.
鍛造: ホット鍛造 (980〜1150°Cで) 合金をポンプシャフトのような強い部分に形作ります. 鍛造は穀物構造を改善します, 強度を高める.
溶接: ガスタングステンアーク溶接 (gtaw) 推奨されます. 一致するフィラー金属を使用します (例えば。, ernic-7) および事前に溶けたアニーリング (760°Cで) ひび割れを避けるため. 溶接後の熱治療 (年齢硬化) 強度を回復します.
機械加工: カーバイドツールを使用します (彼らはより長く鋭いままです). クーラントを追加します (例えば。, 鉱油) 過熱を防ぐために - 速すぎるとすぐに迅速にワークヘルデン.
熱処理:
- アニーリング: 760〜870°Cに加熱します, ゆっくりと冷却します - 形成するために合金を和らげます.
- 年齢硬化: 650°Cに3〜5時間加熱します, 空気中でクール - 強度と硬度を高めます (パフォーマンスを最大にするために重要です).
表面処理: 危険性 (クエン酸の使用) ピット抵抗を強化します. 絵画は必要ありません - ほとんどの環境で合金の自然な表面は錆びます.

4. ケーススタディ: マリンポンプシャフトのモネルK500

オーストラリアの沿岸淡水化プラントは、海水を移動するポンプシャフトを交換する必要がありました. 古いシャフト (モネルで作られています 400) その後失敗した 6 摩耗と腐食による年 - 植物のコスト $100,000 ダウンタイムで.

彼らはモネルK500シャフトに切り替えました. これが結果です:

寿命: シャフトが走っています 10 腐食や摩耗のない年.
コスト削減: メンテナンスコストが減少しました 60% (これ以上頻繁な交換はありません).
パフォーマンス: シャフトの高強度は振動を減らしました, ポンプの効率を改善します 8%.

このケースは、Monel K500がマリンポンプシャフトの最大の選択肢である理由を証明しています.

5. 他の材料との比較

UNS N05500 Monel K500は他の一般的な材料に対してどのように積み重ねますか? 以下の表は、キープロパティを比較しています:

材料	抗張力 (MPA)	耐食性 (海水)	最大サービス温度 (°C)	料金 (相対的)
モネルK500	1100	素晴らしい	480	中程度
モネル 400	550	素晴らしい	480	中くらい
ステンレス鋼 316	515	良い	870	低い
チタン合金TI-6AL-4V	860	素晴らしい	400	非常に高い
インコネル 625	930	とても良い	980	高い
Hastelloy C22	690	素晴らしい	650	高い
炭素鋼	400	貧しい	425	非常に低い

キーテイクアウト:

Monel K500はMonelよりも強いです 400 およびステンレス鋼 - 高ストレスタスク用のideal.
チタンの合金やインコールよりも手頃な価格です, 海洋および石油の適用に費用対効果の高い選択肢になる.
インコネル 625 高温でよりうまく機能します, しかし、Monel K500は海水腐食と強度に優れています.

Yigu Technologyの視点

Yiguテクノロジーで, 強度を必要とするクライアントには、UNS N05500 Monel K500をお勧めしますそして 腐食抵抗 - 海洋ポンプシャフトや石油掘削装置のような. その年齢層能力は、比類のない耐久性を提供します, 長期コストの削減. 私たちのチームは、モネルK500部品のカスタム加工と熱処理を提供します, 彼らが厳格な業界の基準を満たすようにします. モネルがあるプロジェクトの場合 400 十分に強くありません, Monel K500は完璧なアップグレードです.

よくある質問

1. Monel K500とMonelの違いは何ですか 400?

Monel K500が追加されますアルミニウム (2.3–3.1％) Monel 400の作曲に. これにより、年齢が激しくなります, から引張強度を高める 550 MPA (モネル 400) に 1100 MPA (モネルK500). どちらも海水に抵抗します, しかし、K500は高ストレスのタスクに適しています.