Công ty TNHH Thép không gỉ Shaanxi Shangyou cung cấp cả hai loạiHợp kim Niken 400 (UNS N04400) vàHợp kim Niken K-500 (UNS N05500) dưới dạng tấm, lá, thanh tròn, dây và rèn. Các hợp kim niken-đồng này là một trong những hợp kim gốc niken đầu tiên được phát triển thương mại và vẫn được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật hàng hải, xử lý hóa chất và các ứng dụng dầu khí.
Hợp kim 400 là hợp kim dung dịch rắn một pha chứa khoảng 63% niken và 28-34% đồng. Nó không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt và dựa vào gia công nguội để tăng cường độ vừa phải. Đây là loại hợp kim chủ lực cho van, bơm và đường ống trong dịch vụ hàng hải và hóa chất.
Hợp kim K-500 có thành phần niken-đồng cơ bản giống như Hợp kim 400 nhưng bổ sung khoảng 2,3-3,15% nhôm và 0,35-0,85% titan. Các nguyên tố này tạo thành các kết tủa gamma-prime (Ni3Al/Ti) trong quá trình hóa già ở 480-620°C, làm tăng gấp đôi độ bền chảy và gấp ba độ cứng so với trạng thái ủ. Cả hai hợp kim đều có sẵn với MTC EN 10204 3.1, thử nghiệm PMI và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ.
| Thuộc tính | Hợp kim 400 (UNS N04400) | Hợp kim K-500 (UNS N05500) |
|---|---|---|
| Cơ chế làm cứng | Làm cứng dung dịch rắn | Làm cứng kết tủa (γ' pha) |
| Nhôm (Al) | — | 2,30 – 3,15% |
| Titan (Ti) | — | 0,35 – 0,85% |
| Mật độ | 8,83 – 8,89 g/cm3 | 8,44 g/cm3 |
| Độ bền kéo, ủ | 483 MPa (70 ksi) tối thiểu | 550 – 760 MPa (80-110 ksi) |
| Độ bền kéo, hóa già | Không áp dụng | 1.000 MPa (145 ksi) điển hình |
| Độ bền chảy (0,2%), ủ | 172 MPa (25 ksi) tối thiểu | ~300 – 400 MPa |
| Độ bền chảy, hóa già | Không áp dụng | 690 MPa (100 ksi) điển hình |
| Độ giãn dài, ủ | 35 – 55% | 30 – 40% |
| Độ cứng | ~70 HRB | ~30 HRC (hóa già) |
| Nhiệt độ dịch vụ tối đa | ~480°C (900°F) | ~480°C (900°F) |
| Đặc tính từ tính | Hơi từ tính ở nhiệt độ phòng | Hầu như không có từ tính |
| Nguyên tố | Hợp kim 400 (UNS N04400) | Hợp kim K-500 (UNS N05500) |
|---|---|---|
| Niken (Ni) | 63,0 – 70,0% | 63,0 – 70,0% |
| Đồng (Cu) | 28,0 – 34,0% | 27,0 – 33,0% |
| Nhôm (Al) | — | 2,30 – 3,15% |
| Titan (Ti) | — | 0,35 – 0,85% |
| Sắt (Fe) | 2,5% tối đa | 2,0% tối đa |
| Mangan (Mn) | 2,0% tối đa | 1,5% tối đa |
| Silic (Si) | 0,5% tối đa | 0,5% tối đa |
| Carbon (C) | 0,30% tối đa | 0,25% tối đa |
| Lưu huỳnh (S) | 0,024% tối đa | 0,010% tối đa |
Hợp kim 400 là hợp kim dung dịch rắn một pha không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt. Nó có được độ bền từ cơ chế làm cứng dung dịch rắn — các nguyên tử đồng hòa tan trong mạng niken làm biến dạng mạng tinh thể, cản trở chuyển động của các lệch. Độ bền chỉ tăng thông qua gia công nguội, với mức tăng vừa phải phải đánh đổi bằng độ dẻo. Sự đơn giản này là một lợi thế vận hành: hợp kim dễ dàng tạo hình và chế tạo mà không yêu cầu xử lý nhiệt bổ sung để cân bằng lại hợp kim.
Hợp kim K-500 có thể làm cứng kết tủa thông qua việc bổ sung nhôm (2,3-3,15%) và titan (0,35-0,85%). Trong quá trình hóa già ở 480-620°C, các nguyên tố này tạo thành các kết tủagamma-prime (γ')(Ni3Al/Ti) hoạt động như những rào cản mạnh mẽ đối với chuyển động của các lệch. Phản ứng hóa già này cho phép K-500 đạt được độ bền kéo trên 1.000 MPa — gấp khoảng đôi so với Hợp kim 400 — và độ bền chảy trên 690 MPa. Tuy nhiên, độ bền này phải trả giá: hợp kim yêu cầu xử lý nhiệt cẩn thận và quá hóa già xảy ra trên 480°C.
Cả hai hợp kim đều có nhiệt độ dịch vụ tối đa tương đương khoảng 480°C (900°F). Trên nhiệt độ này, Hợp kim K-500 bị quá hóa già và mất độ bền, trong khi Hợp kim 400 duy trì các đặc tính của nó. Hợp kim 400 giữ được các đặc tính cơ học tuyệt vời ở nhiệt độ dưới 0°C.
Cả hai hợp kim đều có khả năng chống ăn mòn giống hệt nhau vì ma trận niken-đồng cơ bản là giống nhau. Các kết tủa làm cứng bằng cách hóa già trong K-500 không làm thay đổi đáng kể hành vi điện hóa của hợp kim.
Đặc điểm ăn mòn chính (Cả hai hợp kim):
Cân nhắc lựa chọn:
| Dạng sản phẩm | Hợp kim 400 | Hợp kim K-500 |
|---|---|---|
| Tấm / Lá | ASTM B127 / ASME SB-127 | ASTM B865 |
| Thanh / Que | ASTM B164 / ASME SB-164 | ASTM B865 / AMS 4676 |
| Ống liền mạch / Ống | ASTM B165 / ASME SB-165 | Không phổ biến dưới dạng ống |
| Ống hàn | ASTM B725 / ASME SB-725 | — |
| Rèn | ASTM B564 / ASME SB-564 | ASTM B564 |
| Phụ kiện | ASTM B366 / ASME SB-366 | ASTM B366 |
| Dây | AMS 4675 / QQ-N-281 | AMS 4676 |
| Khu vực ứng dụng | Các trường hợp sử dụng cụ thể |
|---|---|
| Xử lý hóa chất | Đường ống và thiết bị đơn vị alkyl hóa HF, quy trình axit sulfuric và axit hydrochloric |
| Kỹ thuật hàng hải | Trục chân vịt, hệ thống làm mát nước biển, bơm, van, phụ kiện, bu lông |
| Dầu khí | Lò chưng cất dầu thô, bình xử lý, van, bộ trao đổi nhiệt |
| Dịch vụ ăn mòn chung | Hệ thống đường ống (lựa chọn tiêu chuẩn), ống và vỏ bộ trao đổi nhiệt |
| Sản xuất muối | Thiết bị xử lý nước muối |
| Khu vực ứng dụng | Các trường hợp sử dụng cụ thể |
|---|---|
| Kỹ thuật hàng hải | Trục bơm, cánh quạt, trục chân vịt yêu cầu độ bền mỏi cao |
| Dầu khí | Cổ trục khoan, dụng cụ giếng dầu, bộ phận đầu giếng, thiết bị dịch vụ khí chua |
| Bột giấy và Giấy | Lưỡi dao và lưỡi gạt |
| Bu lông cường độ cao | Bu lông hàng hải và công nghiệp yêu cầu độ bền cao và khả năng chống ăn mòn |
| Lò xo | Lò xo và các bộ phận quay yêu cầu độ bền cao và đặc tính không có từ tính |
| Các bộ phận điện tử | Cảm biến, con quay hồi chuyển và các thiết bị đo không có từ tính khác |
| Khía cạnh | Hợp kim 400 | Hợp kim K-500 |
|---|---|---|
| Khả năng hàn | Rất tốt | Tốt; yêu cầu quy trình cẩn thận |
| Xử lý nhiệt sau hàn | Không yêu cầu | Khuyến nghị để phục hồi các đặc tính tối ưu |
| Nhiệt độ ủ | 870-980°C | 870°C |
| Hóa già | Không áp dụng | ~540°C trong 8-10 giờ |
| Khả năng chế tạo | Dễ tạo hình và chế tạo | Khó hơn do độ bền cao hơn |
Chọn Hợp kim 400 khi:
Chọn Hợp kim K-500 khi:
Để có báo giá chi tiết hoặc hỗ trợ lựa chọn vật liệu, vui lòng cung cấp:
Loại hợp kim đang xem xét · Tiêu chuẩn yêu cầu · Dạng sản phẩm · Kích thước · Số lượng · Điều kiện dịch vụ (Nhiệt độ, Môi chất, Áp suất) · Ứng dụng · Cảng đến
Đối với dịch vụ ăn mòn, vui lòng cung cấp thêm:
Môi chất hóa học · Nồng độ · Nhiệt độ · Điều kiện oxy hóa hoặc khử
Hợp kim 400 là hợp kim niken-đồng dung dịch rắn không thể xử lý nhiệt để tăng cường độ. Hợp kim K-500 bổ sung nhôm và titan để làm cứng kết tủa, đạt được độ bền gấp khoảng đôi trong khi vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn tương tự.
Hợp kim 400 là UNS N04400 và Werkstoff 2.4360/2.4361. Hợp kim K-500 là UNS N05500 và Werkstoff 2.4375.
Hợp kim 400: ASTM B127 (tấm), ASTM B164 (thanh), ASTM B165 (ống). Hợp kim K-500: ASTM B865 (thanh/tấm), AMS 4676.
Có. Hợp kim K-500 yêu cầu hóa già ở khoảng 540°C trong 8-10 giờ để đạt được độ bền cao. Quá hóa già xảy ra trên 480°C nhiệt độ dịch vụ.
Cả hai hợp kim đều có khả năng chống ăn mòn giống hệt nhau vì ma trận niken-đồng cơ bản là giống nhau. Các kết tủa làm cứng bằng cách hóa già trong K-500 không làm thay đổi đáng kể hành vi điện hóa của hợp kim.
Cả hai đều tuyệt vời. Hợp kim 400 là lựa chọn tiêu chuẩn cho đường ống và van nước biển thông thường. Hợp kim K-500 được ưa chuộng cho các bộ phận cường độ cao như trục bơm và cánh quạt yêu cầu độ bền mỏi vượt trội.
Cả hai đều có khả năng chống ăn mòn cao. Tuy nhiên, Hợp kim 400 thể hiện khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất (SCC) tốt hơn một chút trong hơi HF so với Hợp kim K-500. Hợp kim K-500 có thể dễ bị SCC hơn trong hơi HF ẩm, đặc biệt là khi hóa già.
Không. Hợp kim K-500 hiếm khi được sử dụng cho ống; nó chủ yếu là sản phẩm thanh, rèn và dây. Hợp kim 400 là lựa chọn tiêu chuẩn cho hệ thống đường ống.
Hợp kim 400 có thể hơi từ tính vì nhiệt độ Curie của nó gần với nhiệt độ phòng (21-49°C). Hợp kim K-500 hầu như không có từ tính.
Vui lòng cung cấp ứng dụng, nhiệt độ hoạt động, môi chất hóa học (nếu ăn mòn), độ bền yêu cầu và dạng sản phẩm cần thiết. Đội ngũ của chúng tôi có thể cung cấp hướng dẫn chuyên môn dựa trên điều kiện dịch vụ cụ thể của bạn.
