وصف المنتجات
سبيكة 400 ، والمعروفة أيضا باسم UNS N04400 أو Monel 400 ، هي سبيكة من النيكل والنحاس الدكتايل التي توفر مقاومة ممتازة لمختلف الظروف المسببة للتآكل. يستخدم بشكل شائع في البيئات التي تتراوح من مؤكسد معتدل إلى محايد ، بالإضافة إلى ظروف تقليل معتدلة. واحدة من السمات البارزة للسبيكة 400 هي مقاومتها للتآكل بواسطة مجموعة واسعة من المواد ، بما في ذلك مياه البحر والبخار والملح والمحاليل الكاوية. هذا يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات في البيئات البحرية وغيرها من محاليل الكلوريد غير المؤكسدة. تظهر السبيكة خصائص ميكانيكية جيدة على نطاق واسع من درجات الحرارة وغالبا ما تستخدم في تطبيقات مثل المعالجة الكيميائية ، والهندسة البحرية ، ومعالجة الهيدروكربونات والبتروكيماويات ، ومعدات إنتاج البنزين والمياه العذبة والبخار. تجدر الإشارة إلى أن سبيكة 400 لديها معدل تآكل منخفض نسبيا في مياه البحر المتدفقة ولكن يمكن أن تكون عرضة للتشقق الناتج عن التآكل في ظروف معينة. لذلك ، من الضروري مراعاة ظروف التشغيل المحددة واستشارة الشركة المصنعة للسبيكة أو مهندس المواد للحصول على إرشادات حول مدى ملاءمتها لتطبيق معين.
التطبيقات
- معدات المعالجة الكيميائية - في الفلور وحمض الهيدروفلوريك وفلوريد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك ومحاليل الملح المحايدة والقلوية والقلوية والقلويات والقلويات والهاليدات غير المؤكسدة وخدمة الكلور الجاف.
- المكونات البحرية - بناء السفن والصمامات والمضخات والأعمدة وفي البحر والمياه المالحة
- إنتاج النفط والغاز - مناطق البداية للهياكل البحرية وتطبيقات الغاز الحامض
- معالجة الخام - تكرير اليورانيوم وفصله في إنتاج الوقود النووي
- تكرير البترول - وحدات الألكلة ، اللقطات البترولية الخام ، الأنابيب وصهاريج التخزين
- توليد الطاقة - سخانات مياه التغذية ومولدات البخار
- معالجة المياه - سخانات ومبخرات المياه المالحة في محطات تحلية مياه البحر
المعايير
ASTM .................. ب 127ASME.................. SB 127
AMS ................... 4544
اتحادي............... كيو كيو إن -281
الخصائص العامة
سبيكة 400 (UNS N04400) عبارة عن سبيكة من النيكل والنحاس توفر مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من البيئات المسببة للتآكل. وهي معروفة بمقاومتها للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد ، مما يجعلها مناسبة للغاية للتطبيقات في صناعات المعالجة البحرية والكيميائية حيث يكون التعرض للكلوريدات أمرا شائعا. تتمثل إحدى مزايا سبيكة 400 في قوتها العالية وصلابتها ، والتي يتم الحفاظ عليها على نطاق واسع من درجات الحرارة. هذه الخاصية تجعلها مناسبة لظروف التشغيل المختلفة. تستخدم سبيكة 400 على نطاق واسع في التطبيقات المسببة للتآكل حيث يمكن أن تتعرض للمواد الكيميائية والمياه المالحة والبيئات العدوانية الأخرى. يجد تطبيقات في المعدات البحرية ، ومعدات المعالجة الكيميائية ، والصمامات ، والمضخات ، والمبادلات الحرارية ، والعديد من المكونات الأخرى. يمكن تصنيع السبيكة بسهولة باستخدام عمليات المعالجة التقليدية مثل العمل الساخن والبارد والتشغيل الآلي واللحام. هذا يجعله مناسبا للمصنعين للعمل مع المكونات المعقدة وإنتاجها. بالإضافة إلى ذلك ، هناك نوع مختلف من سبيكة 400 يسمى سبيكة 400AR ، والتي يتم إنتاجها في حالة المدرفلة لتلبية متطلبات القوة الأعلى. يوفر هذا المتغير قوة محسنة مع الاحتفاظ بالعديد من خصائص مقاومة التآكل للسبيكة الأساسية. من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن Alloy 400 تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ، إلا أنها قد لا تكون مناسبة للبيئات شديدة الأكسدة أو البيئات التي تحتوي على أحماض قوية. في مثل هذه الحالات ، ينصح بالتشاور مع مهندسي المواد أو مصنعي السبائك لتحديد الخيار الأفضل للتطبيق المحدد.
التحليل الكيميائي
النسبة المئوية للوزن (جميع القيم هي الحد الأقصى ما لم يشار إلى خلاف ذلك)
|
|
|
|
النيكل (بالإضافة إلى الكوبالت) |
63.0 دقيقة - 70.0 كحد أقصى. |
حديد |
2.50 |
نحاس |
28.0 دقيقة - 34.0 كحد أقصى. |
كبريت |
0.024 |
كربون |
0.3 |
سليكون |
0.5 |
منغنيز |
2.0 |
|
|
الخصائص الفيزيائية
كثافة
0.318 رطل / بوصة 38.80 جم / سم 3
حرارة محددة
0.102 وحدة حرارية بريطانية/رطل-درجة فهرنهايت (68 درجة فهرنهايت)427 جول / كجم - درجة كلفن (20 درجة مئوية)
معامل المرونة
26.4 × 103 ksi (68 درجة فهرنهايت)182 جيجا باسكال (20 درجة مئوية)
الموصلية الحرارية 200 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية)
150 وحدة حرارية بريطانية / ساعة / قدم 2 / قدم / درجة فهرنهايت (68 درجة فهرنهايت)22.0 واط/م-كلفن (20 درجة مئوية)
نطاق الانصهار
2370 - 2460 درجة فهرنهايت1300 - 1350 درجة مئوية
المقاومة الكهربائية
307 ميكرومتر في 70 درجة مئوية0.511 ميكروم سم عند 21 درجة مئوية
درجة الحرارة |
متوسط التوسع الخطي أ |
||
درجة فهرنهايت |
درجة مئوية |
في / بوصة / درجة فهرنهايت × 10-6 |
أم / م • درجة مئوية |
-320 |
-200 |
— |
— |
-300 |
-180 |
6.1 |
11.1 |
-200 |
-130 |
6.4 |
11.4 |
-100 |
-70 |
6.7 |
12.1 |
70 |
21 |
— |
— |
200 |
100 |
7.7 |
14.2 |
400 |
200 |
8.6 |
15.2 |
600 |
300 |
8.8 |
15.7 |
800 |
400 |
8.9 |
16.1 |
1000 |
500 |
9.1 |
16.3 |
1200 |
600 |
9.3 |
16.6 |
1400 |
700 |
9.6 |
17.0 |
1600 |
800 |
9.8 |
17.4 |
1800 |
900 |
10.0 ب |
17.7 |
2000 |
1000 |
10.3 ب |
18.1 ب |
(أ) مادة صلبة، (ب) مستقرة
الخواص الميكانيكية
الخواص الميكانيكية الاسمية لدرجة حرارة الغرفة للسبائك 400 و 400AR
الشكل والحالة |
قوة الغلة |
قوة الشد |
استطالة ،٪ |
صلابه |
|||
KSI |
الكروب الذهنيه |
KSI |
الكروب الذهنيه |
برينل |
روكويل |
||
طَبَق |
|
|
|
|
|
|
|
المدرفلة على الساخن ، المدرفلة |
40-75 |
276-517 |
75-95 |
517-655 |
45-30 |
125-215 |
70-96 |
المدرفلة على الساخن ، صلب |
28-50 |
193-345 |
70-85 |
482-586 |
50-35 |
110-140 |
60-76 |

مادي |
معدل التآكل ، mpy (مم / أ) |
سبيكة 400 |
22 (0.56) |
نيكل 200 |
>200 (>5.08)ب |
سبيكة 600 |
150 (3.81) |
AISI 304 الفولاذ المقاوم للصدأ |
>210 (>5.33)ب |
AISI 316 الفولاذ المقاوم للصدأ |
>190 (>4.83)ب |
الفولاذ الطري |
>170 (4.32) |
(أ) يحتوي الحمض على 1.5-2.5٪ حمض الفلوسيليسيك ، و 0.3-1.25٪ حمض الكبريتيك ، و 0.01-0.03٪ من الحديد. عينات الاختبار مغمورة في المحلول في خزان التخزين. درجة الحرارة ، 60-80 درجة فهرنهايت (15-27 درجة مئوية) ؛ مدة الاختبار ، 28 يوما.
(ب) تم تدمير العينة بالكامل أثناء الاختبار.
مقاومة سبائك النيكل لهجوم الاصطدام بمياه البحر بسرعة 150 قدما / ثانية (45.7 م / ث)
سبائك |
معدل التآكل / التآكل |
|
|
إم بي بي |
مم / أ |
سبيكة 625 |
النيل |
النيل |
سبيكة 825 |
0.3 |
0.008 |
سبيكة K-500 |
0.4 |
0.01 |
سبيكة 400 |
0.4 |
0.001 |
سبيكة 200 |
40 |
1.0 |
بيانات التصنيع
يتم تصنيع سبيكة 400 بسهولة عن طريق عمليات المعالجة التقليدية.
العمل الساخن
سبيكة 400 هي مادة ناعمة نسبيا تتقبل التشكيل الساخن في أي شكل تقريبا. نطاق درجات حرارة التشكيل الساخن هو 1200 - 2150 درجة فهرنهايت (649 - 1177 درجة مئوية). بالنسبة للتخفيضات الثقيلة ، فإن نطاق درجة الحرارة الموصى به هو 1700 - 2150 درجة فهرنهايت (927 - 1177 درجة مئوية). يمكن تقليل الضوء مع درجات حرارة منخفضة تصل إلى 1200 درجة فهرنهايت (649 درجة مئوية). سيؤدي العمل في درجات حرارة منخفضة إلى خصائص ميكانيكية أعلى وحجم حبيبات أصغر.
العمل البارد
سبيكة 400 تعمل على البارد بسهولة من خلال جميع طرق التصنيع الباردة تقريبا. يجب أن يتم العمل البارد على المواد الملدنة. تتميز السبيكة بمعدل تصلب عمل أعلى إلى حد ما من الفولاذ الكربوني ، ولكن ليس يصل إلى 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ.
الالات
يمكن تشكيل سبيكة 400 بمعدلات قياسية باستخدام أدوات الآلات التقليدية. يجب أن تكون سرعات قطع السطح منخفضة مقارنة بتلك المستخدمة في الفولاذ الكربوني بسبب ارتفاع معدل تصلب السبيكة.
لحام
يمكن لحام سبيكة 400 بنفسها أو معادن مختلفة من خلال استخدام عمليات اللحام التقليدية. وتشمل هذه الأسلاك التقليدية أو الساخنة GTAW (TIG) ، وقوس البلازما ، و GMAW (MIG / MAG) و SMAW (MMA). يعتمد اختيار منتج اللحام على المواد التي يتم لحامها والبيئة التي يحدث فيها.