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蒙乃爾合金閥門,因科鎳閥門

  摘要

  分析了蒙乃爾合金的性能, 描述了蒙乃爾合金的鑄造、變形和耐腐蝕性

  蒙乃爾合金牌號選用閥門, 介紹了蒙乃爾合金閥和蒙乃爾合金內部閥的整體適用條

  件。

  關鍵詞

  蒙乃爾合金;整體蒙乃爾合金閥;內蒙乃爾合金閥;

  中圖分類號

  TG142.7 文獻標識碼:A

  The M onel alloys in corrosion resisting valves

  ZHANG Lin, YUE Jing—hua

  (LanZhou High Pressure Valve Factory,LanZhou 730060,China)

  Abstract:This paper elaborates on the performance of Monel, and It tells US the foundry

  and pressure working of M one1. It also elaborates the selection of M onel tradem ark in corro—

  sion resisting valves. And it tells US all parts and intram ural parts of M onel valves tOO.

  Key words: Monel;All parts of Monel valve; Intramural parts of Monel valve

  1 概述

  蒙乃爾(Mone1)合金、鑄鎳合金、哈氏合金等。制造特殊用途閥門的材料。制造特殊用途閥門的材料。Monel鎳基耐腐蝕合金含有合金Ni—Cu系合金, 最早由美國國際鎳公司組成(International鎳公司)開發【¨, 典型成分70%Ni和30%Cu,它是鎳基耐腐蝕合金中應用最廣泛的合金。Monel合金具有較高的強度和韌性, 它還具有優異的抗還原酸、強堿介質和海水腐蝕性能。因此,氫氟酸通常用于制造和運輸(HF)、鹽水、中性介質、堿鹽和還原酸介質C23的設備。Monel也適用于干氯、氯化氫、高溫氯(425)℃ ) 高溫氯化氫(450)℃)等介質, 但不抗硫和氧化介質(如硝酸, 含氧量高的介質)腐蝕, 鎳與硫和氧反應劇烈, 易形成Ni3S2和NiOC引

  。

  2 性能

  Monel合金為Ni—Cu固溶體, 其中Cu是作為在Ni鎳合金的耐腐蝕性有所提高, 并發揮加強合金的作用C, 可提高合金的鑄造性能, 但合金在室溫下只能溶解0.15% 的C, 石墨會分析太多C。加入1.5% ~3.5%Fe, 還能提高合金的鑄造性能Mn和Si可以改

  合金機械性能好, 特別是Si的含量對Monel對合金的機械性能和物理性能有重要影響。

  3 分類

  Monel合金有鑄造合金和變形合金(軋材)兩種。

  3.1 變形合金

  美國的變形Monel有10種合金。如M onel400、 M onelC、 M onel403、 M onel404、M onel R一405、M onel406、M onel4 1 1、M on—elK500、Monel501和Monel502等。因Monel在不同的美國標準體系中有自己的表達方式,

  便于計算機的使用和統一管理,sAE (美國汽車工程師學會)和ASTM (美國材料與實驗學會)聯合發展ASTM—SAE統一數字系統(Unified Numbtring System—UNS)。在美國的UNS鎳合金有五種變形品牌Monel合金, 固溶強化型NO4404 (Monel400)、NO4404 (Monel404) 和NO4405 (MonelR一405), 沉淀硬化型NO5500 (MonelK500)和NO5502 (Mone1502)等(表1) 引。變形常用于制造耐腐蝕閥Monel合金是Monel400和MonelK500這2種牌號。表1 美國UNS中變形M0nd合金化學成分 %

  3.2 鑄造合金

  美國鑄造Monel合金在ASTM A494中有M35—1、M35—2、M一30H、M一25S和M一30C這五種牌號(表2), 美國聯邦標準QQ—N一288㈣還有五種鑄造Monel合金(表3)。

  4 應用

  M35—1,M35—2及QQ—NA制造精煉通常用于E級和E級Monel合金泵金泵、閥門及配件SiB級(3.5%)Si)Mon—el合金, 由于強度高,耐腐蝕耐磨, 因此,主要用于制造要求耐磨性好的軸和耐磨環。D級(4.0%Si)Monel合金用于制造耐磨性高、耐腐蝕性強的零件。Monel合金閥有兩種類型:整體和內部Monel合金閥是指閥門的外殼和內部Monel,主要用于煉油廠烷基化裝置HF酸再生塔部分。由于HF 酸再生溫度高(149)℃ )含水量高的原因, 需要整體使用Monel合金閥除整體外Monel合金閥也用于生產煉油廠催化劑的無灰添加劑和氯堿

  工廠高濃度氯堿液系統等工況。Monel合金內閥是指碳鋼或不銹鋼的外殼材料,而閥門的內部材料是Monel合金。以碳鋼為外殼Monel煉油廠烷基化裝置主要采用合金閥HF碳鋼用于酸系統低溫區(≤71℃ )無水氫氟酸(HF)耐腐蝕性好, 但在這種情況下,碳鋼在其表面長期形成薄膜,如果碳鋼用于閥門密封,腐蝕后形成的薄膜會影響閥門的密封性能。需要指出的是,碳鋼閥是常用的Crl3型密封材料更不可抗拒HF酸的腐蝕, 而且內部材料是Monel合金時可保證閥門的密封性能Monel合金內件閥的成本高于整體Monel合金閥便宜多了

  碳鋼為外殼Monel合金閥也可用于海水等介質的工況。閥殼采用不銹鋼制成Monel合金內部閥用于乙烯、丙烯、液氧、純氧、海水等合金工況。烷基化裝置整體使用Monel合金閥門和Monel從安全的角度來看,合金內閥需要選擇壓力級CL300磅級, 用于其他工況Monel合金內件閥, 壓力級有CI 150 和CI 300 磅, 或5 熔煉和鑄造Monel合金的熔煉和鑄造技術決定了生產是否合格Monel合金鑄件的關鍵, 因為Monel合金枝晶發達,收縮率高, 吸氣(吸氣, 吸氧)傾向很大, 還會與造型材料發生滲硫化學反應(用呋哺樹脂自硬砂時), 從安全的角度來看,Monel氫氟酸、氯氣、氯化氫氣體等劇毒高危介質采用合金閥。鑄件應根據A級管道用閥門進行射線檢測。鑄件應根據A級管道用閥門進行射線檢測。盡管美國標準指出, 鑄造M35—1可焊, 但實際上其可焊性極差, 很難保證補焊鑄件的質量。M35-1合金密度為8.63t/m(20℃ 時), 凝固收縮率21mm/m, 1315~合金熔點 1345℃ 。M35—1、M35—2及QQ-N1288A等級和E級采用鑄態交付。盡管鑄造Monel合金有很多牌號, 但用于鑄造Monel合金閥門鑄件時, 主要采用ASTMA494中的M35—1。鑄造Monel合金和變形Monel合金在化學成分上的變化很小(表4), 但這種變化滿足了變形合金更好的變形能力, 鑄造合金具有良好的鑄造性能。這就是為什么鑄造需要鑄造Monel合金牌號, 變形用于選擇軋材Monel合金牌號的原因。

  6 結語

  現行的Monel美國合金技術標準有ASTM、SAE、AMS (美國航空材料標準學會)MII (美國國防部標準)ANSI、ASME及QQ (美國聯邦標準)等。對于同一牌號Monel合金, 采用不同的技術規范體系, 不僅牌號的表達方式不同,其規范的編號和內容也不完全相同。一般采用軍工產品MII 、QQ 或AMS 規范, 使用民用產品ASTM 和ASME規范 J

  參 考 文 獻

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