

La barra de Monel 405, también conocida como Monel R-405, designada como UNS N04405 y W.Nr. 2.4361, es una aleación de níquel-cobre de mecanizado libre. Es esencialmente la sa...
La barra de Monel 405, también conocida como Monel R-405, designada como UNS N04405 y W.Nr. 2.4361, es una aleación de níquel-cobre de mecanizado libre. Es esencialmente igual al Monel 400 pero con la adición de azufre para mejorar significativamente la maquinabilidad. Esta forma en barra se ha diseñado específicamente para el mecanizado de tornillos automáticos de alta velocidad y otras operaciones en las que se requiere una excelente maquinabilidad para producir piezas como elementos de fijación, componentes de válvulas y ejes de bombas que también necesitan la buena resistencia a la corrosión típica de las aleaciones de níquel-cobre.

El Monel 405 es una variante del Monel 400, modificada para lograr unas características de mecanizado superiores. La adición controlada de azufre da lugar a inclusiones de sulfuro de manganeso en la microestructura, que actúan como rompevirutas durante el mecanizado. Esto permite alcanzar mayores velocidades de corte, prolongar la vida útil de las herramientas y obtener virutas finas y fragmentadas. El material en barra es ideal para la fabricación de grandes cantidades de piezas en máquinas automáticas de tornos y tornos CNC, donde la productividad y el acabado superficial son fundamentales, sin sacrificar la resistencia intrínseca de la aleación al agua de mar, los ácidos y los álcalis.
La composición de la barra de Monel 405 es idéntica a la de Monel 400, salvo por la adición deliberada de azufre. Suministrada por Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra está formulada para equilibrar la maquinabilidad con la resistencia a la corrosión.
| Elemento | Porcentaje (%) – Rango típico | Función principal en la aleación |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | ≥ 63.0 | Elemento base primario; proporciona una resistencia a la corrosión y una solidez fundamentales. |
| Cobre (Cu) | 28.0 - 34.0 | Principal elemento de aleación; mejora la resistencia a los ácidos reductores y proporciona refuerzo en solución sólida. |
| Azufre (S) | 0.025 - 0.060 | La modificación clave. Se añade para formar inclusiones de sulfuro de manganeso (MnS) que actúan como rompevirutas internos, mejorando drásticamente la maquinabilidad. |
| Hierro (Fe) | 2,5 máx. | Elemento residual. |
| Manganeso (Mn) | 2,0 máx. | Se combina con el azufre para formar las inclusiones beneficiosas de MnS; también es un desoxidante. |
| Carbono (C) | 0,3 máx. | Elemento residual. |
| Silicio (Si) | 0,5 máx. | Elemento residual. |
La barra de Monel 405 ofrece propiedades mecánicas muy similares a las del Monel 400, con buena resistencia y ductilidad. La adición de azufre reduce ligeramente la ductilidad y la tenacidad al impacto en comparación con el 400, pero sigue siendo adecuado para la mayoría de las aplicaciones estructurales.
| Propiedad mecánica | Valor típico a temperatura ambiente (recocido) | Característica clave |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 480 – 620 MPa (70 – 90 ksi) | Buena resistencia para fijaciones y componentes estructurales. |
| Límite elástico (0.2% Offset) | 170 – 345 MPa (25 – 50 ksi) | – |
| Alargamiento en 2 pulgadas (50 mm) | ≥ 35% | Buena ductilidad, aunque ligeramente inferior a la del Monel 400 debido a las inclusiones de azufre. |
| Dureza (Rockwell B) | 70 – 90 HRB | – |
| Grado de maquinabilidad | Aprox. 30% (Basado en 100% para latón de corte libre) | Significativamente mejor que el Monel 400, que está clasificado en torno a 20%. |
Las propiedades físicas de la aleación 405 son prácticamente idénticas a las del Monel 400.
| Propiedad física | Valor a temperatura ambiente (20°C / 68°F) | Notas / Estado |
|---|---|---|
| Densidad | 8,80 g/cm³ (0,318 lb/pulg³) | – |
| Intervalo de fusión | 1300 – 1350 °C (2370 – 2460 °F) | – |
| Calor específico | 427 J/kg-°C (0,102 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Conductividad térmica | 21,8 W/m-K (151 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coeficiente medio de dilatación térmica | 13,9 μm/m-°C (7,7 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Resistividad eléctrica | 51,0 microhm-cm (510 nΩ-m) | A 20°C |
| Módulo de elasticidad (tracción) | 179 GPa (26 x 10^6 psi) | – |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. suministra barras de Monel 405 principalmente en formas optimizadas para el mecanizado automático, como barras hexagonales y redondas estiradas en frío.
| Forma del producto | Tamaños estándar | Especificaciones estándar clave | Condiciones comunes de suministro |
|---|---|---|---|
| Barra hexagonal (para elementos de fijación) | De 3 mm (1/8″) a 80 mm (3″) de distancia entre caras | ASTM B164 (UNS N04405), ASME SB-164, DIN 17751 (W.Nr. 2.4361) | Estirado en frío, torneado sin centros, aliviado de tensiones |
| Barra redonda (estirada en frío) | Diámetro de 3 mm a 150 mm | ASTM B164, ASME SB-164 | Estirado en frío, torneado y pulido, liberado de tensiones |
| Barra cuadrada | Anchura de 5 mm a 50 mm | ASTM B164 | Estirado en frío |
| Alambrón (para redibujar) | Diámetro de 5 mm a 12 mm | Para la producción de alambre mecanizable | Laminado en caliente, en escabeche |
Los componentes mecanizados de Monel 405 en barra se utilizan cuando se necesita resistencia a la corrosión y mecanizabilidad en grandes volúmenes: Fijaciones: Tuercas, pernos, tornillos y espárragos para aplicaciones marinas, químicas y de petróleo y gas. Componentes de válvulas y bombas: Vástagos, asientos, casquillos y ejes en equipos de manipulación de agua de mar y productos químicos. Ferretería naval: Ejes, accesorios y otros componentes expuestos al agua de mar. Procesado químico: Piezas mecanizadas para equipos que manipulan ácidos sulfúrico e fluorhídrico, álcalis y sales. Productos de atornillado automático: Cualquier pieza de gran volumen que requiera la resistencia a la corrosión del Monel y que se produzca en máquinas automáticas de tipo suizo o multihusillo.
El Monel 405 ofrece una resistencia a la corrosión muy similar a la del Monel 400. Presenta una excelente resistencia al agua de mar y a las atmósferas salinas, a los ácidos sulfúrico y clorhídrico diluidos, al ácido fosfórico y a la mayoría de los álcalis. Es muy resistente al agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por cloruros. La adición de azufre para su maquinabilidad no degrada significativamente su resistencia general a la corrosión en la mayoría de los entornos. Sin embargo, no se recomienda su uso en ácidos oxidantes (como el ácido nítrico) o en condiciones de oxidación a alta temperatura.
La razón principal para seleccionar el Monel 405 es su excelente maquinabilidad entre las aleaciones con base de níquel. Las inclusiones de MnS hacen que las virutas se rompan en segmentos pequeños y manejables en lugar de formar cordones largos, duros y continuos. Esto se traduce en: mayores velocidades de corte admisibles, mejor acabado superficial, mayor vida útil de la herramienta, menor consumo de energía durante el mecanizado y mayor facilidad para eliminar las virutas de la zona de trabajo. Las prácticas estándar incluyen el uso de herramientas de metal duro afiladas y de rastrillo positivo, y refrigerantes de aceite soluble.
En general, se considera que el Monel 405 no es soldable mediante los procesos habituales de soldadura por fusión. El contenido de azufre puede provocar grietas en caliente (grietas de solidificación) en el metal de soldadura y en la zona afectada por el calor. Para las aplicaciones en las que es necesaria la unión, los métodos recomendados son la fijación mecánica o la soldadura fuerte con plata. Para el mecanizado, la aleación se utiliza normalmente en frío y sin tensiones. Se puede realizar un recocido completo, pero puede reducir ligeramente la maquinabilidad al alterar la distribución de las inclusiones de sulfuro.
El precio de la barra de Monel 405 de Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. es comparable al del Monel 400, con el valor añadido de una maquinabilidad superior que a menudo compensa cualquier ligera prima.
| Factor de fijación de precios | Repercusión en el precio de referencia | Orientaciones para la contratación pública |
|---|---|---|
| Contenido de níquel y cobre | El alto contenido de níquel (≥63%) es el principal factor de coste, que vincula el precio al mercado del níquel. | A pesar de su coste de material, el Monel 405 puede ser la opción más económica para piezas complejas debido a la drástica reducción del tiempo de mecanizado y de los costes de utillaje en comparación con el Monel 400. |
| Forma y condición | La barra hexagonal estirada en frío y la barra redonda torneada sin centros de precisión para mecanizado automático son estándar y tienen un precio competitivo dentro de la familia de aleaciones. | Especifique la forma exacta (hexagonal, redonda) y el estado (estirado en frío, aliviado de tensiones) necesarios para su proceso de mecanizado. Se trata de un material orientado a la producción. |
| Maquinabilidad frente a soldabilidad | La ventaja en términos de costes se debe a la eficiencia en la producción, no al precio del metal base. El hecho de que la aleación no sea apta para la soldadura supone una desventaja. | Elija Monel 405 específicamente para el mecanizado de gran volumen de componentes no soldados. Para fabricaciones que requieran soldadura, seleccione Monel 400 en su lugar. |
| Cantidad y tamaño | Los pedidos de gran volumen para tamaños estándar de tornillería (barra hexagonal) suelen ofrecer la mejor relación calidad-precio. Las cantidades pequeñas o los tamaños especiales pueden suponer un recargo. | Planificar la producción para utilizar tamaños de stock estándar de barras hexagonales y redondas para minimizar el coste y el plazo de entrega. |
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