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Alloy 400 和Alloy K500的对比差异

在Monel镍铜合金家族中,有两款合金在外观上看起来非常相似,那就是 Alloy 400和Alloy K500。深入检查会发现这两者之间存在一些差异。对这些差异的进一步解释在材料选择问题上可能会有所帮助。在本文中,我们将探讨这两种合金,并比较和对比它们的冶金特性。

合金400和合金K500都是镍铜合金,大约含有65%的镍和30%的铜。然而,合金K500的化学成分还包括3%的铝和0.5%的钛。

化学成分

   镍
   铜
   铝
   铁   锰   钛
合金400
63
28-34
2.5
2.0
合金 K500
63
27-33
2.30-3.15
2.0
1.5
0.35-0.85

这两种合金的强化方法也不同。合金400是固溶强化,而K500是沉淀强化。正是这些不同的强化机制导致了合金400和K500之间机械性能的差异。合金400的固溶强化使其拉伸强度低于K500,但比K500更坚韧。

机械性能(规范最小值)

合金400
40毫米冷加工,应力消除
合金K500
<25毫米冷加工,沉淀硬化
抗拉强度 (兆帕)
600
1000
0.2% 屈服强度 (MPa)
415
760
伸长率 (%)
20
14

不同的合金添加会影响每种材料的成本。K500的额外合金添加对合金的价格有相应的影响。合金400在给定尺寸下具有较低的价格点,同时仍提供高拉伸强度并保持K500出色的耐腐蚀性能。

合金400和合金K500的耐腐蚀性能通常使它们在化工处理行业中找到有利的就业机会。两种合金都提供了出色的耐腐蚀性,尽管在某些环境中,合金K500可能会受到应力腐蚀开裂(例如,接近合金屈服强度的热氢氟酸蒸汽)的影响。这并不是合金400的问题,这使得它成为与氟、氢氟酸和氟化氢或其化合物接触的设备的绝佳选择。

典型物理性质

         合金400合金K500沉淀硬化
密度 (g/cm3)
8.80
8.44
熔化范围 (oC)
1300-1350
1315-1350
杨氏模量 (GPa)
180
179
热导率 (W/moC)
22
17.5
热膨胀系数 (μm/moK)
13.9 x 10-6
13.4 x 10-6
电导率 (IACS)
34
28

在这两种合金之间做出选择最终取决于以下几点关键因素:

  • 成本 – 在合金400中,合金元素的较低含量提供了按体积计算更便宜的合金

  • 机械性能 – 如果需要更高的韧性是首要考虑的,那么400合金将是首选。在需要更高拉伸强度的地方,K500合金将更受欢迎。

  • 耐腐蚀性能 – 虽然两者都表现出色,但在氟或氢氟酸环境中,400合金更占优势。


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