特殊閥門用蒙乃爾合金性能及應用

引　言蒙乃爾（Monel）合金是鎳基耐蝕合金中的Ni-Cu係合金，其名義(yi) 成分為(wei) 70%Ni和30%Cu。它是鎳基耐蝕合金在閥門製造中應用*泛的合金。蒙乃爾合金既具有較高的強度和韌性，又具有優(you) 良的抗還原酸和強堿介質及海水等腐蝕的性能。因此，通常用於(yu) 製造輸送氫氟酸（HF）、鹽水、中性介質、氯堿及鹽、還原性酸介質的設備及海洋領域的特殊閥門。蒙乃爾合金也適用於(yu) 幹燥氯氣、氯化氫氣、高溫氯氣（425℃）及高溫氯化氫（450℃）等介質。因為(wei) ，Ni與(yu) S和活性氧有劇烈反應，易形成Ni3S2和NiO，所以，蒙乃爾合金不抗含硫介質和氧化性介質（如硝酸等）的腐蝕。蒙乃爾合金在氧氣中具有的“阻燃性能"和高的“豁免壓力"。因此，是製造高壓及“*壓力氧氣"閥門的優(you) 良的主體(ti) 材料，而且是製造高壓及“*壓力氧氣"閥門的不可替代的主體(ti) 材料。蒙乃爾合金高壓及“*壓力氧氣"閥門，廣泛應用於(yu) 航天、航空、軍(jun) 工及煤化工等領域。筆者對比美國和國內(nei) 蒙乃爾合金的

蒙乃爾合金具有優(you) 良的耐腐蝕性、耐磨性,高的強度、硬度及良好的韌性[1],因此特別適用於(yu) 要求高強度、耐高壓及承受腐蝕介質作用的場合[2-3]。在國外廣泛地用於(yu) 煉油、化工、航海、核能裝置、冶金、電器、紡織、洗滌、製漿、造紙、食品機械、醫療設備及建築裝飾等領域[4-5]。國內(nei) 正在開發的蒙乃爾合金並不能滿足特定場合的要求,且廢品率較高[6]。蒙乃爾合金閥門和一些合金泵、軸及其配件等零部件,迫切地要求材料具有更高的強度、硬度和良好的耐磨性,對蒙乃爾合金的性能提出了更高的要求[7]。合理地選擇熔煉工藝是優(you) 化合金組織、提高其性能的重要手段。本文采用真空感應熔煉製備了含矽蒙乃爾合金,並研究了該合金的顯微組織特征和熔體(ti) 保溫時間對含矽蒙乃爾合金組織及性能的影響,期望得到性能*、成分均勻的蒙乃爾合金及其穩定有效的製備工藝。1試驗方法含矽蒙乃爾合金的目標化學成分如表1所示。它的製備工藝為(wei) :首先按比例將電解Mn粉、電解Fe粉、電解Ni粉在混料

海洋石油工程中,立管(Riser)在海水的飛濺區由於(yu) 海浪對其保護膜的衝(chong) 擊破壞以及充分的氧去極化作用明顯,設計中需要增強防腐保護,國內(nei) 項目中一般為(wei) 增加PE、3LPE等有機塗層的厚度來實現。在高溫、潮濕、高鹽的環境中的飛濺區防腐設計,例如Saudi Aramco、尼日利亞(ya) Dangote等公司采用外包覆蒙乃爾合金薄板的形式,在海水飛濺區可獲得更好的防腐蝕保護效果。蒙乃爾合金,在ASME SB127規範中材料UNS編號N04400,是一種以金屬Ni為(wei) 基體(ti) ,添加Cu、Fe和Mn等其它元素製成的合金,組織結構為(wei) 單相奧氏體(ti) 組織,該合金在氫氟酸、濃堿液以及中性溶液中均具有良好的耐蝕性,同時切削等冷熱加工性能良好,在石油化工及海洋開發等領域應用廣泛。在沙特某項目,海油公司完成了導管架導管(材質為(wei) GB E36)與(yu) 蒙乃爾合金包板焊接工藝應用,其焊接質量要求是滲透檢測(PT)以及氣密性檢測。在尼日利亞(ya) 某項目中,立管(材質為(wei) API 5L X65)增加