Monel K-500 时效强化镍铜合金(UNS N05500) 实拍图
Monel 系列

Monel K-500 时效强化镍铜合金(UNS N05500)

UNS N05500 / W.Nr 2.4375 / NCu30Al3Ti

Monel K-500 是最常用的时效强化蒙乃尔,在镍铜基体中加入铝与钛,通过析出 γ′ 相获得远高于 400 的强度。固溶态屈服约 345–480 MPa,时效后可到 690 MPa 以上,抗拉可达 965–1100 MPa,而对海水、酸与碱的耐受力基本保持。

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Monel K-500 是最常用的时效强化蒙乃尔,在镍铜基体中加入铝与钛,通过析出 γ′ 相获得远高于 400 的强度。固溶态屈服约 345–480 MPa,时效后可到 690 MPa 以上,抗拉可达 965–1100 MPa,而对海水、酸与碱的耐受力基本保持。

牌号对照
UNS N05500 / W.Nr 2.4375 / NCu30Al3Ti
核心成分
Ni ≥63.0、Fe ≤2.00、Ti 0.35–0.85、Al 2.30–3.15
力学性能
Rm 时效 ≥965 MPa(典型 965–1100 MPa)
执行标准
ASTM B865 / B863 / B564、GB/T 26030
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等
典型应用
海洋工程

牌号对照与材料概述

K-500 的成分是在 400 骨架上加两条强化线。铝 2.3–3.15% 与钛 0.35–0.85% 在固溶处理时溶入奥氏体基体,时效阶段析出细密的 γ′ 相(Ni₃(Al,Ti)),这些与基体共格的析出相有效阻碍位错运动,使屈服强度提升两倍以上。铜 27.0–33.0%、镍不低于 63% 保持了对海水、还原性酸与热浓碱的耐受力,碳 ≤0.25%、硫 ≤0.01% 的低杂质控制既保证耐蚀也保证焊接质量。

K-500 在蒙乃尔家族里的位置很明确:需要高强度与高耐蚀同时成立的场合,它几乎是唯一选项。海洋工程中它用于泵轴、螺旋桨轴与阀杆,因为这些部件既要承受扭转载荷又要泡在海水里;油气行业用于钻铤与井下工具;化工与造纸行业用于泵体、刮刀与轴类。与 400 相比,K-500 强度高得多但塑性下降、单价更高,且在某些含硫或高温时效环境中耐蚀性略降,需要评估。

化学成分(ASTM B865 / B863 / B564、GB/T 26030)

元素含量规格 %
Ni≥63.0
Cu27.0–33.0
Al2.30–3.15
Ti0.35–0.85
Fe≤2.00
Mn≤1.50
C≤0.25
Si≤0.50
S≤0.01

物理性能

物理性能数值
密度8.44 g/cm³
熔化区间1350–1400 ℃
弹性模量约 179 GPa
线膨胀系数13.0×10⁻⁶/K(20–100℃)
热导率约 21 W/(m·K)
磁性时效态仍基本无磁性

力学性能(固溶退火态或时效(沉淀硬化)态,板材 ASTM B865、棒材 ASTM B863)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm时效 ≥965 MPa965–1100 MPa
屈服强度 Rp0.2时效 ≥690 MPa690–760 MPa
延伸率 A≥15 %15–25 %
硬度—30–38 HRC

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃965–1100 MPa690–760 MPa
300 ℃约 880–1000 MPa约 660–740 MPa
540 ℃约 700–800 MPa约 560–650 MPa

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
圆棒 / 棒材Φ8–300 mm,热轧或锻制固溶或固溶 + 时效
板材 / 钢带δ1.0–50 mm × 宽 ≤1500 mm固溶或时效
无缝管Φ6–219 mm,壁厚 1–20 mm固溶 / 时效
丝材按 ASTM B864 体系固溶或时效
锻件 / 法兰按图纸定制固溶 + 时效

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
板 / 带B865SB-865GB/T 26030
棒 / 材B863SB-863AMS 4674
无缝管B165SB-165GB/T 15007
锻件B564SB-564GB/T 19869
紧固件按订单技术条件—AMS 4677 系列

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

K-500 采用固溶加时效的两步热处理。固溶处理典型为 980–1020℃ 保温 1–2 h 后水淬或快速空冷,得到均匀的过饱和奥氏体;时效制度常见 480–540℃ 保温 8–20 h 后空冷,或分两段时效以兼顾强度与韧性,具体温度与时间按产品标准与订单技术条件确定。时效温度不足会欠时效,强度上不去;温度过高或时间过长会过时效,析出相粗化、强度下降而韧性改善,因此制度必须写实并逐批记录。

焊接性总体良好,但因含铝钛,焊接过程中存在两个风险:一是铝钛在高温下易烧损与氧化,二是焊缝区若随后做时效处理,析出行为与母材不一致,可能在热影响区形成应变时效裂纹。因此焊接应使用与母材成分匹配的 K-500 专用填充材料或 MONEL 60 一系镍铜焊材,保护气体纯度充足、层间温度受控。

采购要点

K-500 的采购风险主要有三类:一是不写时效状态,把固溶态当时效态卖,强度差一大截;二是不写时效制度,只写硬度范围,导致实物时效程度不明;三是用 K-501 或 K-502 顶替,三者成分相近但铝钛与铬钼配置不同。合同必须写 UNS N05500、固溶或时效状态、具体时效制度与室温力学指标,并要求材质证明书上载明热处理记录;焊件还需约定焊后热处理方案。

选型问答

Monel K-500 常见提问的直接回答

Monel K-500 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K-500 的成分是在 400 骨架上加两条强化线。

Monel K-500 怎么选?与 Monel 400 镍铜耐蚀合金(UNS N04400) 的区别在哪里?

K-500 是通用时效强化蒙乃尔,靠铝钛析出 γ′ 相,强度最高、成本与供货最稳;400 是固溶型,做弹簧或弹性件够用但强度低得多;K-501 在此基础上加了铬钼,高温耐氧化更好;K-502 碳与钛更低,焊接性更好而强度略低。选型先看是否需要时效强化。

Monel K-500 价格多少?多久交货?能否定制?

Monel K-500 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 Monel K-500?怎么选供应商?

国内Monel 系列的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 Monel K-500 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 ASTM B865 / B863 / B564、GB/T 26030 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 Monel K-500 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

Monel K-500 的密度是多少?执行什么标准?

Monel K-500 的密度约为 8.44 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 ASTM B865 / B863 / B564、GB/T 26030,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

Monel K-500 常见问题

Monel K-500 与 400、K-501、K-502 该怎么选?+
K-500 是通用时效强化蒙乃尔,靠铝钛析出 γ′ 相,强度最高、成本与供货最稳;400 是固溶型,做弹簧或弹性件够用但强度低得多;K-501 在此基础上加了铬钼,高温耐氧化更好;K-502 碳与钛更低,焊接性更好而强度略低。选型先看是否需要时效强化。
K-500 对应国内哪个牌号,标准怎么写?+
国标对应 GB/T 26030 的 NCu30Al3Ti;国际对应 UNS N05500、W.Nr 2.4375、日标 NW5500。合同上建议 UNS 编号加 ASTM 标准号,并写明固溶或时效状态与时效制度。
K-500 的最高使用温度是多少?+
时效强化态在 540℃ 量级仍保有相当强度与抗蠕变能力,短期可用到更高温度,但时效态长期服役温度通常控制在 400℃ 以下更稳妥,700℃ 以上不建议使用。深冷方向同样适用,低温韧性良好且保持非磁性。
K-500 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
在海水、盐水、氢氟酸、盐酸与热浓碱中基本保持 400 的耐蚀水平,并保持非磁性。需注意两点:析出相消耗部分合金元素使晶间与缝隙部位耐蚀略降;含硫高温环境可能形成富镍硫化物。强腐蚀承压件应明确时效制度并评估焊缝与热影响区影响。
K-500 的固溶与时效状态有什么区别?+
固溶态约 980–1020℃ 保温后快冷,强度中等塑性最好;时效态在 480–540℃ 保温 8–20 h 后空冷,析出 γ′ 相使屈服强度提升到 690 MPa 以上、硬度到 30–38 HRC,延伸率则降至 15–25%。订货必须写清状态与制度,否则强度无法保证。
K-500 能供哪些规格,多久交货?+
圆棒 Φ8–300 mm,板材 δ1.0–50 mm、宽 ≤1500 mm,无缝管 Φ6–219 mm、壁厚 1–20 mm,另有丝材、锻件法兰与紧固件。常规规格 7–20 天可交,固溶加时效的定制件约 20–40 天。
K-500 的质量证明与检验项目有哪些?+
逐炉批提供 EN 10204 3.1 材质证明书,含全元素成分、室温力学性能与热处理记录,时效件须载明时效温度与保温时间;另可提供硬度报告、晶粒度记录与管材探伤报告。建议对关键件做第三方硬度与力学复验。
采购 K-500 最容易踩哪些坑?+
最普遍的是只写牌号不写时效状态与制度,其次是以固溶态冒充时效态,第三是用 K-501 或 K-502 顶替,第四是焊后未按规定处理就交付使用。验收时把成分、硬度、力学值与热处理记录四项互证最有效。
K-500 的价格与订货信息怎么定?+
价格随镍价与铜价波动,铝钛与时效加工成本占比不低,锻件与轴类件因热处理与机加工费用单价最高。订货请提供牌号、UNS 编号、形态、规格、数量、交货状态、时效制度与是否需要第三方复验,宝昭实业当日反馈报价与交期。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
Monel K-500UNS N05500 / W.Nr 2.4375 / NCu30Al3TiNi ≥63.0、Fe ≤2.00、Ti 0.35–0.85Rm 时效 ≥965 MPa(典型 965–1100 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等海洋工程
Monel 400UNS N04400 / W.Nr 2.4360 / NCu30(旧 NS601)Ni ≥63.0、Fe ≤2.50、Cu 28.0–34.0Rm 退火 ≥480 MPa,冷加工 ≥620 MPa(典型 480–760 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等海洋工程
Monel 404UNS N04404 / Alloy 404Ni 52.0–57.0、Fe ≤0.50、Al ≤0.05Rm 以标准/材质证明书为准(典型 随冷加工率与规格变化)薄板 / 带材、丝材、薄壁管等电子封装
Monel 406UNS N04406 / W.Nr 2.4360 / NW4406Ni 62.0–70.0、Fe ≤2.50、Cu 28.0–34.0Rm ≥480 MPa(典型 480–620 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等化工焊接结构
Monel 407UNS N04407 / Alloy 407Ni 以标准/材质证明书为准、Fe 以标准/材质证明书为准、Cu 以标准/材质证明书为准Rm 以标准/材质证明书为准(典型 随冷加工率与规格变化)丝材、薄板 / 带材、棒材等仪器仪表

数据来源:ASTM B865 / B863 / B564、GB/T 26030。

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数据来源与更新说明

Monel K-500 时效强化镍铜合金(UNS N05500) 用在什么场景

该牌号常见于海洋工程、油气、化工等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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