蒙乃爾合金是一種沉淀硬化的鎳銅鋁合金, 有優(yōu)異的耐腐蝕性能和更高強(qiáng)度和硬度，性能超越其他鎳銅合金。添加了鈦和鋁元素,K500拉伸強(qiáng)度提升為K400合金的兩倍，屈服強(qiáng)度是400合金的三倍。這種高強(qiáng)度可以一直保持至649℃，而當(dāng)溫度低至-240℃時(shí)，該材料仍具延展性和韌性。
(Ni68Cu28Al) Monel K500 耐蝕合金除了具有 Monel 400 合金的良好耐蝕性能外，它還具有更高的強(qiáng)度和硬度。這主要是此合金中含鋁、鈦等元素，經(jīng)過(guò)一定的熱處理后，在基體上存在彌散Ni3(Ti、Al)金屬間化合物沉淀的緣故。
一、化學(xué)成分和組織特點(diǎn)
Monel K500 合金與 Monel 400 合金相比，最大的差別在于此合金有2.3%～3.15%的鋁和0.30%～1.0%的鈦。隨各國(guó)技術(shù)要求的不同，此牌號(hào)的鋁、鈦含量常有微小的差異。此合金的組織特點(diǎn)除有彌散的Ni3(Ti、Al)沉淀相析出外，其他與Monel 400 合金相同。
| Monel K500合金化學(xué)成分表 | ||||||||||
| 牌號(hào) | 中國(guó)牌號(hào) | 鎳 | 銅 | 鐵 | 錳 | 碳 | 鋁 | 硅 | 鈦 | 硫 |
| Monel K500 | Ni68Cu28Al | ≥63.0 | 27.0～34.0 | 0.5～2.5 | ≤1.5 | ≤0.25 | 2.0～4.0 | ≤1.0 | 0.3～1.0 | ≤0.01 |
二、耐腐蝕性能
一般固溶態(tài)的Monel K500 合金耐蝕性能與Monel 400 合金基本相同。因此Monel 400 合金的耐蝕性數(shù)據(jù)完全可以適用于 Monel K500 合金。但是，Monel K500 合金經(jīng)過(guò)固溶+時(shí)效處理后，其耐蝕性一般要低于固溶態(tài)。同時(shí)，在一些條件下還會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕斷裂。例如，在氫氟酸的氣相中，受拉伸應(yīng)力的Monel K500 合金就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。由于Monel K500 合金在流動(dòng)海水中的低腐蝕速度和此合金的高強(qiáng)度，因此，Monel K500 合金特別適用于制造耐海水腐蝕的離心泵和軸。在靜止和流速慢的海水中，海洋生物和污垢在Monel K500 合金表面附著會(huì)引起點(diǎn)蝕，但其擴(kuò)展較慢。
三、力學(xué)性能
四、焊接性能
Monel K500 合金可用工業(yè)上通用的各種焊接方法進(jìn)行焊接。此合金焊接方法不同，焊絲焊條匹配也不同。如：TIG 和 MIG 法，可用Monel 64 焊絲焊接；手工電弧焊，可用 Monel 134 焊條焊接。Monel K500 合金焊接必須在退火狀態(tài)下進(jìn)行，且時(shí)效前必須先消除焊接應(yīng)力。
五、冷、熱加工及成型性能
Monel K500 合金的熱變形溫度為871～1149℃，當(dāng)變形量大時(shí)，則建議在1038～1149℃間進(jìn)行。為了生產(chǎn)細(xì)晶粒鍛件，其最終加熱溫度以1093℃為宜，而且其變形量應(yīng)≥30%。Monel K500 合金冷變形均在退火（固溶）態(tài)進(jìn)行。常規(guī)冷加工方法均適用于此合金。雖然 Monel K500 合金具有較大變形抗力，但其塑性好，因而不會(huì)產(chǎn)生任何困難。
六、熱處理工藝
為了獲得塑、韌性好的 Monel K500 合金，最好進(jìn)行 793～871℃的退火處理。對(duì)于需進(jìn)行時(shí)效處理的部件，建議熱加工產(chǎn)品的退火在982℃進(jìn)行，冷加工產(chǎn)品在1038℃進(jìn)行。由于在982℃以上加熱此合金，合金晶粒會(huì)迅速長(zhǎng)大，因此，要求細(xì)晶粒的設(shè)備、部件在此溫度下加熱要盡量縮短保溫時(shí)間。對(duì)于 Monel K500 合金建議按下述規(guī)范進(jìn)行，這樣即可獲得最佳性能。
對(duì)于鍛后淬火或退火鍛件，退火或熱軋棒以及大規(guī)格（≥38.1mm）冷拔棒，供軟化回火的絲和帶材（HB在 148～180），一般系在 593～605℃加熱16小時(shí)，爐冷到482℃。
對(duì)彈性部件用帶、絲材或經(jīng)大量冷加工的 Monel K500 合金（硬度在260～325HB），可在527～538℃加熱6小時(shí)以上，然后≤ 3.8～9.6℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻到482℃。
七、產(chǎn)品應(yīng)用
Monel K500 合金的耐蝕性基本與Monel 400 合金相同，但強(qiáng)度、硬度稍高。此合金主要用于泵軸和葉輪、輸送器刮刀、油井鉆環(huán)、彈性部件、閥墊等。主要冶金產(chǎn)品與Monel 400 合金相同。
