Nikkellegering 400/400AR

 

Producten Beschrijving

Alloy 400, ook bekend als UNS N04400 of Monel 400, is een ductiele nikkel-koperlegering die uitstekend bestand is tegen verschillende corrosieve omstandigheden. Het wordt vaak gebruikt in omgevingen die variëren van licht oxiderend tot neutraal, evenals matig verminderende omstandigheden. Een van de opvallende kenmerken van Alloy 400 is de weerstand tegen corrosie door een breed scala aan stoffen, waaronder zeewater, stoom, zout en bijtende oplossingen. Dit maakt het bijzonder geschikt voor toepassingen in maritieme omgevingen en andere niet-oxiderende chloride-oplossingen. De legering vertoont goede mechanische eigenschappen over een breed temperatuurbereik en wordt vaak gebruikt in toepassingen zoals chemische verwerking, scheepsbouwkunde, koolwaterstof- en petrochemische verwerking en apparatuur voor de productie van benzine, zoet water en stoom. Het is vermeldenswaard dat Alloy 400 een relatief lage corrosiesnelheid heeft in stromend zeewater, maar onder bepaalde omstandigheden gevoelig kan zijn voor spanningscorrosie. Daarom is het essentieel om rekening te houden met de specifieke bedrijfsomstandigheden en de fabrikant van de legering of een materiaalingenieur te raadplegen voor advies over de geschiktheid voor een bepaalde toepassing.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Toepassingen

  • Chemische verwerkingsapparatuur - in fluor, fluorwaterstofzuur, waterstoffluoride, zoutzuur, zwavelzuur, neutrale en alkalische zoutoplossingen, bijtende alkaliën, niet-oxiderende halogeniden en droog chloor.
  • Maritieme componenten – scheepsbouw, kleppen, pompen, assen en in zee- en brak water
  • Olie- en gasproductie – splash-zones voor offshore-constructies en zure gastoepassingen
  • Ertsverwerking – raffinage en scheiding van uranium bij de productie van splijtstoffen
  • Petroleumraffinage – alkyleringseenheden, distilleerketels voor ruwe aardolie, leidingen en opslagtanks
  • Energieopwekking – voedingswaterverwarmers en stoomgeneratoren
  • Waterbehandeling – pekelverwarmers en verdampers in zeewaterontziltingsinstallaties

Normen

ASTM.................. B 127
ASME.................. SB 127
AMS................... 4544
Federaal............... QQ-N-281
 

Algemene eigenschappen

Legering 400 (UNS N04400) is een nikkel-koperlegering die een uitstekende weerstand biedt tegen een breed scala aan corrosieve omgevingen. Het staat bekend om zijn weerstand tegen scheurvorming door spanningscorrosie door chloride, waardoor het zeer geschikt is voor toepassingen in de maritieme en chemische verwerkende industrie waar blootstelling aan chloriden gebruikelijk is. Een van de voordelen van Alloy 400 is de hoge sterkte en taaiheid, die over een breed temperatuurbereik behouden blijven. Deze eigenschap maakt het geschikt voor verschillende bedrijfsomstandigheden. Legering 400 wordt op grote schaal gebruikt in corrosieve toepassingen waar het kan worden blootgesteld aan chemicaliën, zout water en andere agressieve omgevingen. Het vindt toepassingen in scheepsuitrusting, chemische verwerkingsapparatuur, kleppen, pompen, warmtewisselaars en diverse andere componenten. De legering kan gemakkelijk worden vervaardigd met behulp van conventionele verwerkingsbewerkingen zoals warm en koud werken, machinaal bewerken en lassen. Dit maakt het voor fabrikanten gemakkelijk om met complexe componenten te werken en deze te produceren. Daarnaast is er een variant van Alloy 400 genaamd Alloy 400AR, die wordt geproduceerd in de as-rolled toestand om te voldoen aan hogere sterkte-eisen. Deze variant biedt een verbeterde sterkte met behoud van veel van de corrosiebestendige eigenschappen van de basislegering. Het is belangrijk op te merken dat hoewel Alloy 400 een uitstekende corrosieweerstand heeft, het mogelijk niet geschikt is voor sterk oxiderende omgevingen of omgevingen met sterke zuren. In dergelijke gevallen is het raadzaam om materiaalingenieurs of legeringsfabrikanten te raadplegen om de beste keuze voor de specifieke toepassing te bepalen.

Chemische analyse

Gewichtspercentage (alle waarden zijn maximaal, tenzij anders aangegeven)

 

 

 

 

Nikkel (plus kobalt)

63,0 min.-70,0 max.

Ijzer

2.50

Koper

28.0 min.-34.0 max.

Zwavel

0.024

Koolstof

0.3

Silicium

0.5

Mangaan

2.0

 

 

Fysische eigenschappen

Dichtheid

0.318 pond/in3
8,80 g/cm3

Soortelijke warmte

0.102 BTU/lb-°F (68°F)
427 J/kg-°K (20°C)

Elasticiteitsmodulus

26,4 x 103 ksi (68°F)
182 GPa (20°C)

 

Thermische geleidbaarheid 200 ° F (100 ° C)

150 BTU/uur/ft2/ft/°F (68°F)
22,0 W/m-°K (20°C)

Smelten bereik

2370 – 2460 ° F
1300 – 1350°C

Elektrische weerstand

307 Microhm-in bij 70°C
0,511 Microhm-cm bij 21°C
 
Gemiddelde lineaire expansie

Temperatuur

Gemiddelde lineaire expansie

°F

°C

in/in/°F x 10-6

um/m•°C

-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 ter

17.7

2000

1000

10,3 ter

18.1 ter

a) gegloeid materiaal, b) geëxtrapoleerd

Mechanische eigenschappen

Nominale mechanische eigenschappen bij kamertemperatuur van legering 400 en 400AR

VORM EN CONDITIE

Vloeigrens
0,2% Compensatie

Treksterkte

Rek, %

Hardheid

Ksi

Mpa

Ksi

Mpa

Kanton Brinell
(3000 kg)

Rockwell
B

Bord

 

 

 

 

 

 

 

Warmgewalst, gewalst

40-75

276-517

75-95

517-655

45-30

125-215

70-96

Warmgewalst, gegloeid

28-50

193-345

70-85

482-586

50-35

110-140

60-76

Nickel Alloy 400/400AR
Corrosietests van installaties bij de opslag van commercieel 60-65% fluorwaterstofzuur

MATERIAAL

Corrosiesnelheid, mpy (mm/a)

Legering 400

22 (0.56)

Nikkel 200

>200 (>5.08)b

Legering 600

150 (3.81)

AISI 304 roestvrij staal

>210 (>5.33)b

AISI 316 roestvrij staal

>190 (>4,83)b

Zacht staal

>170 (4,32)

(a) Zuur bevat 1,5-2,5% fluosiliciumzuur, 0,3-1,25% zwavelzuur en 0,01-0,03% ijzer. Testmonsters ondergedompeld in oplossing in opslagtank. Temperatuur, 60-80 ° F (15-27 ° C); Duur van de test, 28 dagen.
b) Het monster is tijdens de test volledig vernietigd.

Nickel Alloy 400/400AR

Weerstand van nikkellegeringen tegen impingementaanval door zeewater bij 150 ft/sec (45.7 m/s)

LEGERING

Corrosie-/erosiesnelheid

 

mpy

mm/a

Legering 625

Nul

Nul

Legering 825

0.3

0.008

Legering K-500

0.4

0.01

Legering 400

0.4

0.001

Legering 200

40

1.0

 

Fabricage gegevens

Legering 400 is gemakkelijk te vervaardigen door conventionele verwerkingsbewerkingen.
Heet werken
Legering 400 is een relatief zacht materiaal dat ontvankelijk is voor warmvormen in bijna elke vorm. Het bereik van warmgevormde temperaturen is 1200 - 2150 ° F (649 - 1177 ° C). Voor zware verlagingen is het aanbevolen temperatuurbereik 1700 – 2150 ° F (927 – 1177 ° C). Lichtreducties zijn mogelijk bij temperaturen zo laag als 1200 ° F (649 ° C). Werken bij lagere temperaturen resulteert in hogere mechanische eigenschappen en een kleinere korrelgrootte.

Koud werken

Legering 400 wordt gemakkelijk koud bewerkt door vrijwel alle koude fabricagemethoden. Koud werken moet worden uitgevoerd op gegloeid materiaal. De legering heeft een iets hogere hardingssnelheid dan koolstofstaal, maar niet zo hoog als 304 roestvrij staal.

Bewerking

Alloy 400 kan met conventionele bewerkingsmachines met standaardsnelheden worden bewerkt. De snijsnelheden van het oppervlak moeten laag zijn in vergelijking met die van koolstofstaal vanwege de hoge hardingssnelheid van de legering.

Lassen

Legering 400 kan aan zichzelf of aan ongelijksoortige metalen worden gelast door gebruik te maken van conventionele lasprocessen. Deze omvatten conventionele of hete draad GTAW (TIG), plasmaboog, GMAW (MIG/MAG) en SMAW (MMA). De keuze van het lasproduct is afhankelijk van de materialen die worden gelast en de omgeving waarin het voorkomt.