Alloy 400 vs Alloy K-500: uma comparação abrangente

Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltdfornece ambosAlcatrão de níquel 400 (UNS N04400)eLigação de níquel K-500 (UNS N05500)Estas ligas de níquel-cobre estão entre as primeiras ligas à base de níquel desenvolvidas comercialmente e continuam a ser amplamente utilizadas na engenharia naval,processamento químico, e aplicações de petróleo e gás.

Ligação 400É uma liga monofásica de solução sólida contendo aproximadamente 63% de níquel e 28-34% de cobre.É o grau de cavalo de trabalho para válvulas, bombas e tubulações nos serviços marítimos e químicos.

Ligação K-500Tem a mesma composição básica níquel-cobre que a liga 400, mas adiciona aproximadamente 2,3-3,15% de alumínio e 0,35-0,85% de titânio.₃Al/Ti) precipita durante o endurecimento por envelhecimento a 480-620°C, duplicando a resistência ao rendimento e triplicando a dureza em comparação com a condição de recozimento.Ensaios de PMI, e total rastreabilidade.

Principais diferenças em resumo

Comparação da composição química

Mecanismos de fortalecimento: a diferença fundamental

Ligação 400 ̇ Solução sólida reforçada

A liga 400 é uma liga monofásica de solução sólida que não pode ser endurecida por tratamento térmico.Deriva a sua força do reforço da solução sólida – átomos de cobre dissolvidos na matriz de níquel distorcem a rede cristalinaA resistência aumenta apenas através do trabalho a frio, com ganhos moderados à custa da ductilidade.a liga é fácil de formar e fabricar sem necessidade de tratamentos térmicos adicionais para reequilibrar a liga.

Ligação K-500 ️ endurecida por precipitação

A liga K-500 é endurecida por precipitação através da adição de alumínio (2,3-3,15%) e titânio (0,35-0,85%).Gamma-prime (γ')precipitados (Ni₃Esta resposta ao envelhecimento permite ao K-500 atingir resistências de tração superiores a 1.000 MPa, aproximadamente o dobro da liga 400, e resistências superiores a 690 MPaNo entanto, esta resistência tem um custo: a liga requer um tratamento térmico cuidadoso e o envelhecimento excessivo ocorre acima de 480°C.

Propriedade Mergulho profundo

Força mecânica

• Ligação 400Fornece uma resistência moderada para uma liga de solução sólida: resistência à tração ~483 MPa (70 ksi), resistência ao rendimento ~172 MPa (25 ksi) na condição de recozimento.O trabalho a frio pode aumentar a resistência à tração até 620-862 MPa (90-125 ksi).
• Ligação K-500Oferece uma resistência à precipitação excepcional: resistência à tração > 1.000 MPa (145 ksi), resistência ao rendimento > 690 MPa (100 ksi), aproximadamente o dobro da resistência ao rendimento ao recozimento.

Duxtilidade e dureza

• Ligação 400apresenta um excelente alongamento (35-55%), o que o torna muito tolerante nas operações de formação e mantém a ductilidade mesmo a temperaturas abaixo de zero.
• Ligação K-500Tem um menor alongamento (20-30%) devido à sua microestrutura endurecida por precipitação, mas mantém boa dureza e ductilidade, permanecendo dúctil e não magnética mesmo a temperaturas criogénicas.

Capacidade de temperatura

Ambas as ligas têm temperaturas de serviço máximas comparáveis de aproximadamente 480 ° C (900 ° F). Acima desta temperatura, a liga K-500 experimenta sobreenvelhecimento e perda de resistência,enquanto a liga 400 mantém as suas propriedadesA liga 400 mantém excelentes propriedades mecânicas a temperaturas abaixo de zero.

Propriedades magnéticas

• Ligação 400Pode ser ligeiramente magnético, dependendo da composição e do histórico de trabalho anterior, uma vez que a sua temperatura de Curie é próxima da temperatura ambiente (21-49°C).
• Ligação K-500É praticamente não magnético, tornando-o adequado para giroscópios, componentes de raspadores de minas e outras aplicações que exigem materiais não magnéticos.

Resistência à corrosão

Ambas as ligas têm resistência à corrosão essencialmente idêntica porque a matriz básica níquel-cobre é a mesma.Os precipitados de endurecimento por idade no K-500 não alteram significativamente o comportamento eletroquímico da liga.

Características principais de corrosão (ambas ligas):

• Água de mar: Excelente resistência a todas as velocidades, incluindo impactos e cavitações de alta velocidade
• Ácido fluorídrico: Material padrão para tubulação e equipamento da unidade de alquilação HF; resistência demonstrada em todas as concentrações até ao ponto de ebulição
• Ácidos redutores: Ácido sulfúrico (concentrações superiores a 80%), ácido clorídrico desaerado
• Alcalinos: Sódio cáustico e potássio em todas as concentrações e temperaturas até à ebulição
• Cloreto de sódio: Excelente resistência na maioria das águas doces e industriais

Considerações de selecção:

• Nenhuma das ligas resiste a ácidos oxidantes (ácido nítrico, ácido sulfúrico com contaminantes oxidantes) ou ácido sulfúrico gaseificado acima de 80 °C
• Em aplicações de ácido fluorídrico (HF), a liga 400 apresenta uma resistência ligeiramente melhor à SCC nos vapores de HF em comparação com a liga K-500.
• A liga K-500 pode apresentar SCC mais rapidamente em vapores HF úmidos, especialmente quando estiverem presentes depósitos de fluoreto de cobre,embora o K-500 aliviado de estresse em vez de endurecido pelo envelhecimento atenua parcialmente este risco
• Ambos são suscetíveis ao SCC em HF, com diferenças sutis específicas da aplicação
• Ambos são conformes com a NACE MR0175 / ISO 15156 para aplicações de serviços ácidos

Disponibilidade da forma do produto

Guia de aplicações

Escolher liga 400 quando:

Escolher liga K-500 quando:

Considerações relativas à solda e à fabricação

Resumo da selecção: Que liga escolher?

Escolha a liga 400 quando:

• A resistência moderada é suficiente para a aplicação
• A resistência à corrosão é a principal preocupação (água do mar, HF, ácidos)
• São necessários sistemas de tubulação ou trocadores de calor
• É necessária a máxima soldabilidade e fabricabilidade
• A sensibilidade ao custo é um fator

Escolher liga K-500 quando:

• É necessária uma elevada resistência (superior a 1.000 MPa)
• Tanto a alta resistência quanto a resistência à corrosão são necessárias simultaneamente
• A aplicação envolve componentes rotativos de alta tensão (eixos, rotores)
• São necessárias molas, fixações ou hastes de válvula
• As propriedades não magnéticas são críticas.

Solicite um orçamento

Para obter um orçamento pormenorizado ou assistência na selecção de materiais, forneça:

Grau de liga em consideração · Padrão exigido · Forma do produto · Dimensões · Quantidade · Condições de serviço (temperatura, média, pressão) · Aplicação · Porto de destino

Para a manutenção corrosiva, fornecer também:

Meio químico · Concentração · Temperatura · Condições de oxidação ou redução

Acções de aquisição

• Solicitação de cotação de liga 400
• Solicitação de cotação de liga K-500
• Solicitar apoio à selecção de ligas
• Carregar desenho ou MTO

Perguntas Frequentes

1Qual é a principal diferença entre a liga 400 e a liga K-500?

A liga 400 é uma liga níquel-cobre de solução sólida que não pode ser tratada termicamente para obter maior resistência.com uma resistência à corrosão de aproximadamente o dobro, mantendo a mesma resistência à corrosão.

2Quais são os números UNS e Werkstoff destas ligas?

A liga 400 é UNS N04400 e Werkstoff 2.4360/2.4361A liga K-500 é UNS N05500 e Werkstoff 2.4375.

3Que normas se aplicam a estas ligas?

Liga 400: ASTM B127 (placa), ASTM B164 (barra), ASTM B165 (tubo). Liga K-500: ASTM B865 (barra/placa), AMS 4676.

4A liga K-500 requer tratamento térmico?

Sim. A liga K-500 requer endurecimento por idade a aproximadamente 540°C durante 8-10 horas para alcançar sua alta resistência.

5Que liga tem melhor resistência à corrosão?

Ambas as ligas têm resistência à corrosão essencialmente idêntica porque a matriz básica níquel-cobre é a mesma.Os precipitados de endurecimento por idade no K-500 não alteram significativamente o comportamento eletroquímico da liga.

6Que liga é melhor para aplicações em água do mar?

Ambos são excelentes. A liga 400 é a escolha padrão para tubulações e válvulas gerais de água do mar.A liga K-500 é preferida para componentes de alta resistência, como eixos de bomba e rotores que exigem resistência superior à fadiga.

7Que liga é melhor para o serviço de ácido fluorídrico?

Ambos são altamente resistentes. No entanto, a liga 400 exibe ligeiramente melhor resistência à fissura por corrosão ao estresse em vapores HF em comparação com a liga K-500.A liga K-500 pode ser mais suscetível ao SCC em vapores HF úmidos, especialmente quando endurecido pela idade.

8A liga K-500 está disponível como tubo?

A liga K-500 é raramente usada para tubos; é principalmente um produto de barra, forja e fio.

9Estas ligas são magnéticas?

A liga 400 pode ser ligeiramente magnética, pois sua temperatura de Curie é próxima da temperatura ambiente (21-49 ° C).

10Quais são as informações necessárias para a selecção do material?

Indicar a aplicação, temperatura de funcionamento, meio químico (se corrosivo), resistência necessária e forma do produto necessária.A nossa equipa pode fornecer orientação especializada com base nas suas condições específicas de serviço.