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Monel 400/UNS N04400/W.Nr. 2.4360/Alloy 400 bar
Monel 400/UNS N04400/W.Nr. 2.4360/Alloy 400 bar

Monel 400/UNS N04400/W.Nr. 2.4360/Alloy 400 bar

La barre Monel 400, désignée par UNS N04400, numéro de matériau W.Nr. 2.4360, et communément connue sous le nom d'alliage 400, est un alliage nickel-cuivre réputé pour son exce...

La barre Monel 400, désignée par UNS N04400, numéro de matériau W.Nr. 2.4360, et communément appelée alliage 400, est un alliage nickel-cuivre réputé pour son excellente résistance à la corrosion dans un large éventail d'environnements, y compris l'eau de mer, les acides et les alcalis. Cette forme de barre est un matériau polyvalent et largement utilisé pour l'usinage de composants tels que les arbres de pompe, les tiges de vanne, le matériel maritime et les fixations dans les industries de traitement chimique, maritime, pétrolière et gazière, et de production d'énergie.

Monel 400

Introduction au Monel 400 (alliage 400)

Le Monel 400 est un alliage en solution solide qui combine la résistance à la corrosion du nickel avec la résistance et la ténacité du cuivre. Il présente de bonnes propriétés mécaniques à des températures inférieures à zéro jusqu'à environ 480°C (900°F) et est très résistant à la corrosion fissurante induite par les chlorures. Le stock de barres est connu pour sa bonne fabricabilité, sa soudabilité et ses performances fiables dans les services corrosifs exigeants, ce qui en fait un matériau de base pour les composants critiques dans les environnements difficiles.

Composition chimique de la barre Monel 400

La composition équilibrée de la barre Monel 400 est la clé de sa résistance à la corrosion et de sa robustesse. Fournies par Shanghai NC Metal Materials Co, Ltd, ces barres sont conformes aux normes internationales, ce qui garantit une qualité constante.

Élément Pourcentage (%) – Plage typique Fonction principale dans l'alliage
Nickel (Ni) ≥ 63.0 Élément de base primaire ; offre une résistance fondamentale à la corrosion, en particulier aux environnements réducteurs et aux alcalis.
Cuivre (Cu) 28.0 - 34.0 Principal élément d'alliage ; améliore la résistance aux acides réducteurs tels que l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique, et renforce la solidité de la solution.
Fer (Fe) 2,5 max Élément résiduel ; maintenu à un niveau bas pour optimiser la résistance à la corrosion.
Manganèse (Mn) 2.0 max Élément résiduel, aide à la désoxydation pendant la fusion.
Carbone (C) 0,3 max Élément résiduel.
Silicium (Si) 0,5 max Élément résiduel.
Soufre (S) 0,024 max Contrôle des impuretés : très faible pour maintenir une bonne aptitude au travail à chaud et à la soudure.

Propriétés mécaniques de la barre de Monel 400

Les barres de Monel 400 offrent une bonne combinaison de résistance, de ductilité et de ténacité dans une large gamme de températures. Elle est généralement fournie à l'état travaillé à chaud ou à froid et recuit.

Propriété mécanique Valeur typique à température ambiante (recuit) ASTM B164 (UNS N04400) Exigence minimale Caractéristiques principales
Résistance à la traction 480 – 620 MPa (70 – 90 ksi) ≥ 480 MPa (70 ksi) Bonne résistance pour les pièces structurelles et sous pression.
Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) 170 – 345 MPa (25 – 50 ksi) ≥ 170 MPa (25 ksi)
Allongement en 2 pouces (50mm) ≥ 35% ≥ 35% Excellente ductilité, facilitant les opérations de formage et d'usinage.
Dureté (Rockwell B) 70 – 90 HRB

Propriétés physiques de la barre de Monel 400

Les propriétés physiques des barres en alliage 400 sont importantes pour la conception thermique et électrique dans diverses applications.

Propriété physique Valeur à température ambiante (20°C / 68°F) Notes / Condition
Densité 8,80 g/cm³ (0,318 lb/in³)
Plage de fusion 1 300 – 1 350 °C (2 370 – 2 460 °F)
Chaleur spécifique 427 J/kg-°C (0,102 BTU/lb-°F) A 100°C
Conductivité thermique 21,8 W/m-K (151 BTU-in/hr-ft²-°F) A 100°C
Coefficient moyen de dilatation thermique 13,9 μm/m-°C (7,7 μin/in-°F) 20-100°C (68-212°F)
Résistivité électrique 51,0 microhm-cm (510 nΩ-m) A 20°C
Module d'élasticité (traction) 179 GPa (26 x 10^6 psi) A 20°C

Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

Shanghai NC Metal Materials Co. fournit des barres de Monel 400 dans une gamme complète de formes pour répondre à divers besoins de fabrication.

Forme du produit Gamme de tailles standard Principales spécifications standard Conditions d'approvisionnement courantes
Barre ronde (laminée à chaud/forgée) Diamètre de 10 mm (0,4 pouce) à 350 mm (14 pouces) ASTM B164 (UNS N04400), ASME SB-164, DIN 17751 (W.Nr. 2.4360), NACE MR0175 Finition à chaud et recuit, Etiré à froid et recuit
Barre hexagonale Plats transversaux de 10 mm à 80 mm ASTM B164, DIN 17751 Laminés à chaud et recuits, étirés à froid
Barre carrée 10mm à 80mm Largeur ASTM B164 Laminés à chaud et recuits
Barres finies à froid (étirées/montées) Diamètre de 5 mm à 150 mm ASTM B164 (étiré à froid) Etiré à froid, rectifié sans centre, sans contrainte
Billet de forge 150 mm à 500 mm de diamètre ASTM B564 (pièces forgées), spécifications du client Tel que forgé, recuit

Applications primaires de la barre de Monel 400

Les composants usinés en barres de Monel 400 sont essentiels dans de nombreux services corrosifs : Marine et offshore: Arbres de pompes, arbres d'hélices, tiges de vannes, fixations et systèmes de tuyauterie d'eau de mer. Traitement chimique: Cuves de réacteurs, tubes d'échangeurs de chaleur, réservoirs de mélange et tuyauterie pour la manipulation des acides sulfurique, fluorhydrique et phosphorique, et des alcalis. Pétrole et gaz: Composants de tête de puits, outils et tuyauterie pour les gaz acides (H2S) et l'eau produite. Production d'électricité: Réchauffeurs d'eau d'alimentation, tubes de condenseurs et autres composants dans les centrales fossiles et nucléaires. Usines de dessalement: Tubes d'évaporateur et de récupération de chaleur.

Aperçu de la résistance à la corrosion

Le Monel 400 offre une excellente résistance à un large éventail d'environnements corrosifs. Il se comporte exceptionnellement bien dans l'eau de mer et l'eau saumâtre, présentant une résistance élevée à la corrosion générale, aux piqûres induites par les chlorures et à la corrosion fissurante sous contrainte. Il résiste aux acides sulfurique et chlorhydrique dilués, à l'acide phosphorique et à la plupart des alcalis. Il résiste également à l'acide fluorhydrique à toutes les concentrations et températures. Cependant, il ne convient pas aux acides oxydants tels que l'acide nitrique ou aux environnements contenant des oxydants puissants. Sa résistance à l'eau de mer à débit rapide en fait un matériau de choix pour les arbres d'hélices et les composants de pompes.

Usinage et fabrication de barres de Monel 400

La barre de Monel 400 est usinable mais présente des défis typiques des alliages de nickel ductiles et résistants. Il se durcit rapidement et produit des copeaux longs et résistants. Les meilleures pratiques consistent à utiliser des machines-outils rigides, des outils en carbure ou en acier rapide bien affûtés avec des angles de coupe positifs, des vitesses de coupe faibles à modérées, des vitesses d'avance importantes et constantes et un liquide de refroidissement à haute pression pour briser les copeaux et contrôler la chaleur. Son degré d'usinabilité est inférieur à celui des aciers inoxydables comme le 316, mais une technique appropriée permet d'obtenir de bons résultats.

Soudage de barres de Monel 400

Le Monel 400 est considéré comme facilement soudable par les procédés courants de soudage par fusion, y compris le soudage à l'arc au tungstène (GTAW/TIG), le soudage à l'arc métallique (GMAW/MIG) et le soudage à l'arc sous protection (SMAW/Stick). Il est recommandé d'utiliser des métaux d'apport adaptés (par exemple, ERNiCu-7). Il convient également au soudage et au brasage. L'alliage n'est pas sujet aux fissures dues au traitement thermique après soudage. Pour une résistance optimale à la corrosion dans des environnements agressifs, un recuit de mise en solution après soudage peut être spécifié pour restaurer les propriétés dans la zone affectée thermiquement.

Prix de référence et facteurs clés d'achat

Le prix des barres de Monel 400 de Shanghai NC Metal Materials Co. est principalement déterminé par leur teneur élevée en nickel, le cuivre étant également un facteur important.

Facteur de tarification Impact sur le prix de référence Orientations en matière de passation de marchés
Teneur en nickel et en cuivre La forte teneur en nickel (≥63%) et en cuivre (~30%) rend le prix de base très sensible aux marchés des deux métaux. Le Monel 400 est un alliage de première qualité résistant à la corrosion. Son coût est justifié dans les applications où sa combinaison spécifique de résistance à l'eau de mer et aux acides est requise, surpassant les aciers inoxydables.
Forme et conditions Les barres rectifiées, finies à froid et les grandes billettes de forgeage sont plus chères que les barres rondes standard laminées à chaud et recuites. Pour l'usinage de pièces générales, les barres rondes laminées à chaud et recuites offrent le meilleur rapport qualité-prix. Pour l'usinage d'arbres de précision où les tolérances et l'état de surface sont critiques, il est préférable d'utiliser des barres finies à froid.
Certification de l'industrie Les barres fournies avec la certification NACE MR0175/ISO 15156 pour le service acide ou pour la construction de vaisseaux sous pression ASME peuvent être assorties d'une légère prime. Pour les équipements sous pression des usines pétrolières et gazières ou des usines chimiques, assurez-vous que la commande de matériel spécifie la certification requise.
Quantité et taille Les commandes de gros volumes pour des tailles standard bénéficient d'économies d'échelle. Les très grands diamètres ou les formes non standard sont plus coûteux. Consolidez vos besoins et utilisez des tailles de stock standard dans la mesure du possible afin d'obtenir les prix les plus favorables auprès de Shanghai NC Metal Materials Co.

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