Producten Beschrijving
Legering 400, ook bekend als UNS N04400 of Monel 400, is een ductiele nikkel-koperlegering die een uitstekende weerstand biedt 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 chlorideoplossingen. De legering vertoont goede mechanische eigenschappen over een breed temperatuurbereik en wordt vaak gebruikt in toepassingen zoals chemische verwerking, scheepsbouw, 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.
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, schachten en in zee- en brakwater
- Olie- en gasproductie – splash-zones voor offshore-constructies en zuurgastoepassingen
- Ertsverwerking – uraniumraffinage en -scheiding bij de productie van splijtstoffen
- Aardolieraffinage – alkyleringseenheden, ruwe aardolieketels, leidingen en opslagtanks
- Energieopwekking – voedingswaterverwarmers en stoomgeneratoren
- Waterbehandeling – pekelverwarmers en verdampers in ontziltingsinstallaties voor zeewater
Normen
ASTM.................. B 127ASME.................. SB 127
AMS................... 4544
Federaal............... QQ-N-281
Algemene eigenschappen
Legering 400 (UNS N04400) is een nikkel-koperlegering met een uitstekende weerstand tegen een breed scala aan corrosieve omgevingen. Het is bestand tegen scheuren door chloride-spanningscorrosie en heeft een hoge sterkte en taaiheid over een breed temperatuurbereik.
De legering wordt op grote schaal gebruikt in veel corrosieve toepassingen, vooral in de maritieme en chemische verwerkende industrie. Legering 400 wordt gemakkelijk vervaardigd door conventionele verwerkingsprocessen.
Legering 400AR wordt geproduceerd in de gewalste toestand om te voldoen aan hogere sterkte-eisen
Chemische analyse
Gewicht % (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/in38,80 g/cm3
Specifieke warmte
0.102 BTU/lb-°F (68 °F)427 J/kg-°K (20°C)
Modulus van elasticiteit
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 ° F1300 – 1350°C
Elektrische weerstand
307 Microhm-in bij 70°C0,511 Microhm-cm bij 21°C
|
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 |
10.0b |
17.7 |
|
2000 |
1000 |
10,3 miljard |
18,1 miljard |
(a) gegloeid materiaal, (b) geëxtrapoleerd
Mechanische eigenschappen
Nominale mechanische eigenschappen op kamertemperatuur van legering 400 en 400AR
|
VORM EN CONDITIE |
Opbrengst Sterkte |
Treksterkte |
Rek, % |
Hardheid |
|||
|
Ksi |
Mpa |
Ksi |
Mpa |
Brinell |
Rockwell |
||
|
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 |
|
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% flukiezelzuur, 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) Monster volledig vernietigd tijdens de test.
Weerstand van nikkellegeringen tegen botsing door zeewater met een snelheid van 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 wordt gemakkelijk vervaardigd door conventionele verwerkingsprocessen.
Heet werken
Legering 400 is een relatief zacht materiaal dat ontvankelijk is voor warmvormen in bijna elke vorm. Het bereik van warmvervormingstemperaturen is 1200 - 2150 ° F (649 - 1177 ° C). Voor zware reducties 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 zal resulteren 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 werkhardingssnelheid dan koolstofstaal, maar niet zo hoog als 304 roestvrij staal.
Bewerking
Alloy 400 kan tegen standaardsnelheden worden bewerkt met conventionele werktuigmachines. De snijsnelheden van het oppervlak moeten laag zijn in vergelijking met die voor 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 dit gebeurt.