Alliage monel 400

I. Aperçu

Monel400 est un alliage résistant à la corrosion basé sur le nickel-Copper développé par l'International Nickel Company (INCO) au début du 20e siècle. Renommé pour sa résistance à la corrosion exceptionnelle et ses propriétés mécaniques équilibrées, il est devenu un matériau critique dans les applications industrielles. Il forme une structure de solution solide monophasée à haute résistance avec une teneur en nickel d'environ 63 à 70% et une teneur en cuivre de 28 à 34%, complétée par des oligo-éléments comme le fer, le manganèse et le carbone. Cet alliage combine la ductilité du cuivre avec les propriétés de passivation du nickel, excellant dans des environnements extrêmes tels que l'acide hydrofluorique, l'eau de mer et les solutions alcalines à haute température. Sa résistance à la fissuration de la corrosion de stress lui a valu la réputation d'un "alliage universel résistant à la corrosion".

Ii Désignations internationales et nationales

Monel400 est standardisé selon diverses spécifications globales:

· ​ États-Unis : UNS N04400 (ASTM B127 / B164 / B165)

· ​ Allemagne : W.NR.2.4360 (DIN)

· ​ Chine : NCU30 (GB / T, anciennement désigné comme MCU-28-1.5-1.8)

· ​ Japon : NW4400 (JIS)

· ​ Noms communs : MONEL 400, ALLIAG 400.

Iii. Composition chimique clé

La composition de MONEL400 (en pourcentage de poids) est dominée par le nickel et le cuivre:

· ​ Nickel (ni) : 63,0–70,0% (contributeur principal à la résistance à la corrosion)

· ​ Cuivre (Cu) : 28,0–34,0% (améliore la ductilité)

· ​ Fer (Fe) : ≤ 2,5%

· ​ Manganèse (MN) : ≤ 2,0%

· ​ Carbone (c) : ≤0,3%

· ​ Silicon (Si) : ≤0,5%

· ​ Soufre (s) : ≤0,024%.

Iv. Caractéristiques de base

1. ​ Résistance à la corrosion ​

· ​ Médias acides : Résiste à l'acide hydrofluorique (jusqu'à point d'ébullition), à l'acide chlorhydrique (concentration <85% d'acide sulfurique), au gaz fluor et aux dérivés.

· ​ Médias alcalins : Résiste aux alcalis concentrés à chaud (par exemple, NaOH), bien que la fissuration de corrosion de contrainte puisse se produire sous une contrainte à haute température.

· ​ Environnements marins : Le taux de corrosion dans l'eau de mer est <0,025 mm / a, surpassant les alliages à base de cuivre.

· ​ Médias spéciaux : Résiste aux chlorures, aux sulfures, aux composés organiques et à l'ammoniac (≤585 ° C).

2. ​ Propriétés mécaniques ​

· Résistance à la traction: 450–880 MPa

· Force d'élasticité: 170–520 MPa

· Allongement: ≥30% (état recuit)

· Stabilité à haute température: maintient la résistance inférieure à 538 ° C; Excellente ténacité à basse température (jusqu'à la température de l'hydrogène liquide).

3. ​ Fabrication ​

· Convient pour le travail froid / chaud (forgeage, roulement, dessin) et le soudage (Tig, MIG, soudage à l'arc).

· L'usinage nécessite une attention à l'allocation de retrait; Les liquides de refroidissement à base d'eau sont recommandés pour les opérations à grande vitesse.

V. Applications majeures

1. ​ Génie maritime ​

· Équipement de dessalement, arbres d'hélice des navires, pipelines sous-marins et composants de la plate-forme offshore.

2. ​ Industries chimiques et pétrolières ​

· Réacteurs à l'acide sulfurique / chlorhydrique, tours de distillation, huile / gazons à gaz et doublures de raffinerie.

3. ​ Aérospatial ​

· Composants du moteur à haute température, pièces du système de carburant et structures de vaisseau spatial.

4. ​ Génération de nucléaires et d'électricité ​

· Équipement de transformation du combustible nucléaire, chauffants à la chaudière et échangeurs de chaleur.

5. ​ Autres champs ​

· Équipement pharmaceutique (normes sanitaires résistantes à la corrosion), génie environnemental (traitement des eaux usées) et électronique.

Vi. Développement et tendances du marché

Depuis sa commercialisation au début du 20e siècle, Monel400 a subi une optimisation continue (par exemple, la fusion de vide, le durcissement par âge). La croissance récente de la demande est tirée par les secteurs de l'exploration marine et des énergies renouvelables. Les chaînes d'approvisionnement mondiales mettent de plus en plus l'accent sur la production localisée pour soutenir le traitement personnalisé et la livraison rapide.

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