Monel K-501 时效强化镍铜合金(UNS N05501) 实拍图
Monel 系列

Monel K-501 时效强化镍铜合金(UNS N05501)

UNS N05501 / Alloy 501

Monel K-501 与 K-500 同源,都是靠铝钛析出 γ′ 相实现时效强化的镍铜合金。K-501 的差异在于合金配置更偏向高温一侧,部分标准版本引入少量铬与钼以提升抗氧化与耐蚀性。强度水平与 K-500 相当,常用于高温化工设备、阀体与泵体等既承力又腐蚀的部位。

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Monel K-501 与 K-500 同源,都是靠铝钛析出 γ′ 相实现时效强化的镍铜合金。K-501 的差异在于合金配置更偏向高温一侧,部分标准版本引入少量铬与钼以提升抗氧化与耐蚀性。强度水平与 K-500 相当,常用于高温化工设备、阀体与泵体等既承力又腐蚀的部位。

牌号对照
UNS N05501 / Alloy 501
核心成分
Ni 63.0–67.0、Cr 1.0–2.0(部分标准版本)、Mo 0.5–1.5(部分标准版本)、Fe ≤2.00
力学性能
Rm 时效 ≥965 MPa(典型 965–1100 MPa)
执行标准
成分与性能以合同指定 ASTM 标准及逐炉材质证明书为准
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等
典型应用
高温化工

牌号对照与材料概述

501 的基体是镍铜固溶体,镍 63.0–67.0%、铜 27.0–31.0%,铝 2.3–3.15% 与钛 0.35–0.85% 构成时效强化体系,固溶处理后于 450–550℃ 区间时效析出 γ′ 相,屈服强度提升到 K-500 的同一水平。与 K-500 相比,部分标准版本额外规定了铬 1.0–2.0% 与钼 0.5–1.5% 的窗口,铬提升高温氧化膜完整性,钼改善对还原性酸的抵抗力,因此 501 更偏向温度偏高的化工工况。

在实务中,501 与 K-500 经常被等同看待,K-500 的现货与标准体系更完整、交付更稳,因此绝大多数场景优先选 K-500;选择 501 的合理理由通常是高温工况需要更稳的抗氧化表现,或既有图纸与标准锁定该牌号。与 K-502 相比,501 的铝钛配置更靠常规区间、强度上限略高,而 502 通过降低碳与钛改善焊接性。

化学成分(成分与性能以合同指定 ASTM 标准及逐炉材质证明书为准)

元素含量规格 %
Ni63.0–67.0
Cu27.0–31.0
Al2.30–3.15
Ti0.35–0.85
Cr1.0–2.0(部分标准版本)
Mo0.5–1.5(部分标准版本)
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
密度约 8.4–8.5 g/cm³
熔化区间约 1330–1400 ℃
弹性模量约 179 GPa
线膨胀系数约 13×10⁻⁶/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,按 ASTM 与订单技术条件)

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
锻件 / 阀体按图纸定制固溶 + 时效
丝材按 ASTM 与订单技术条件固溶或时效

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 / 带按合同指定 ASTM 板带标准对应 ASME SB 系列以合同为准
棒 / 材按合同指定 ASTM 棒材标准对应 ASME SB 系列以合同为准
无缝管按合同指定 ASTM 管材标准对应 ASME SB 系列以合同为准
锻件B564(参考)SB-564以合同为准

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

501 采用固溶加时效的两步制度。固溶典型 980–1020℃ 保温 1–2 h 后水淬或快速空冷,得到过饱和奥氏体;时效一般 450–550℃ 保温 8–20 h 后空冷,或按需分两段处理以平衡强度与韧性。因不同标准版本对成分窗口与时效温度的规定存在差异,具体制度必须以合同指定标准文本与供方工艺为准,并要求材质证明书逐批载明时效温度与保温时间。

焊接性总体良好,方法与 K-500 一致:GTAW、GMAW 与 SMAW 均可,填充材料用与母材成分匹配的镍铜焊材或 K-500 专用焊材。含铝钛牌号需特别注意防氧化烧损与应变时效裂纹,焊后若需时效,常规做法是先固溶再整体时效。

采购要点

501 的采购要点与 K-500 类似但更强调标准化:由于公开货源有限,必须在合同中写明 UNS N05501、所执行的具体 ASTM 标准号、铬与钼的有无及区间、铝钛范围、固溶或时效状态与时效制度、室温力学指标,并要求逐炉材质证明书载明热处理记录。若对方未按标准交货,常见情形是以 K-500 直接顶替,这在做时效后会体现在硬度与强度差异上。

选型问答

Monel K-501 常见提问的直接回答

Monel K-501 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

501 的基体是镍铜固溶体,镍 63.0–67.0%、铜 27.0–31.0%,铝 2.3–3.15% 与钛 0.35–0.85% 构成时效强化体系,固溶处理后于 450–550℃ 区间时效析出 γ′ 相,屈服强度提升到 K-500 的同一水平。

Monel K-501 怎么选?与 Monel 400 镍铜耐蚀合金(UNS N04400) 的区别在哪里?

三者都是铝钛时效强化的镍铜合金,强度同一档次。K-500 货源与标准体系最完整,通用需求优先选它;K-501 部分版本含铬钼,高温耐氧化与还原性酸耐受力更好,适合高温化工;K-502 碳与钛压得更低,焊接性最好而强度略低。选 501 的主要理由是工况偏高温或图纸锁定该牌号。

Monel K-501 价格多少?多久交货?能否定制?

Monel K-501 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-501?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-501 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 成分与性能以合同指定 ASTM 标准及逐炉材质证明书为准 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-501 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-501 的密度是多少?执行什么标准?

Monel K-501 的密度约为 约 8.4–8.5 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 成分与性能以合同指定 ASTM 标准及逐炉材质证明书为准,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-501 常见问题

Monel K-501 与 K-500、K-502 怎么选?+
三者都是铝钛时效强化的镍铜合金,强度同一档次。K-500 货源与标准体系最完整,通用需求优先选它;K-501 部分版本含铬钼,高温耐氧化与还原性酸耐受力更好,适合高温化工;K-502 碳与钛压得更低,焊接性最好而强度略低。选 501 的主要理由是工况偏高温或图纸锁定该牌号。
K-501 对应国内哪个牌号,标准怎么写?+
国标 NS 体系内没有 501 专属牌号,通常按 UNS N05501 并在合同中指定具体 ASTM 产品标准,成分与检验以该标准文本与材质证明书为准。合同需写全 UNS 编号、标准号、成分区间与时效制度。
K-501 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,短期可更高,但长期服役通常控制在 400℃ 以下更稳妥。若标准版本含铬,高温侧的上限会略优于 K-500,具体许用值仍需按标准条款、载荷条件与持久数据核算。
K-501 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
在海水、盐水、氢氟酸、盐酸与热浓碱中的耐蚀水平与 K-500 相当并保持非磁性;若所用版本含铬 1.0–2.0%,高温抗氧化与抗渗碳更稳,含钼则提升还原性酸与缝隙腐蚀耐受力。沉淀硬化态的晶界耐蚀略低于固溶态 400,强腐蚀承压件需一并评估时效与焊缝影响。
K-501 的固溶与时效状态怎么区分?+
固溶态约 980–1020℃ 保温后快冷,塑性最好强度中等;时效态在 450–550℃ 保温 8–20 h 后空冷,屈服强度升至 690 MPa 以上、硬度 30–38 HRC,延伸率降至 15–25%。订货必须写清状态与时效制度,否则强度指标无从核对。
K-501 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,锻件与阀体按图定制。常规规格 15–30 天可交,固溶加时效的定制件约 25–45 天,建议提前确认坯料。
K-501 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;可另附硬度报告、晶粒度记录与管材探伤报告。支持第三方光谱与力学复验。
采购 K-501 最容易踩哪些坑?+
最常见是以 K-500 直接顶替 501 且不说明,其次是不写时效状态与制度、不写是否含铬钼,以及把固溶态当时效态交付。验收要把成分、硬度、力学值与热处理记录四项互证。
K-501 的价格与订货信息怎么定?+
小众牌号无公开稳定报价,坯料与时效加工成本占比高,锻件与阀体件单价最贵。订货请一次性提供牌号、UNS 编号、标准号、成分区间、形态、规格、数量、交货状态、时效制度与检验要求,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-501UNS N05501 / Alloy 501Ni 63.0–67.0、Cr 1.0–2.0(部分标准版本)、Mo 0.5–1.5(部分标准版本)Rm 时效 ≥965 MPa(典型 965–1100 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等高温化工
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:成分与性能以合同指定 ASTM 标准及逐炉材质证明书为准。

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数据来源与更新说明

Monel K-501 时效强化镍铜合金(UNS N05501) 用在什么场景

该牌号常见于高温化工、阀门与泵体、海洋工程等场景的关键部件。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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