MP35N镍钴合金分析与研究午虎特种合金技术部.docx

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MP35N镍钴合金分析与研究午虎特种合金技术部

MP35N镍钴合金分析与研究-午虎特种合金技术部

MP35N

MP35N合金是无磁性的镍钴合金,强度高达300ksi（2068MPa）,延展性好,韧度好,耐腐蚀性能优异。

该材料展现了特别优秀的耐硫化，耐高温氧化和耐氢脆性能

MP35N

AMS5758、AMS5844、AMS5845、ANSI/ASTMF562

MP35N合金是一种无磁性的镍钴合金,强度高达300ksi（2068MPa）,延展性好,韧度好,耐腐蚀性能优异。

该材料展现了特别优秀的耐硫化，耐高温氧化和耐氢脆的性能。

MP35N合金的独特性能来自加工硬化，马氏体相变和时效处理。

如果材料处于完全加工硬化的状态，建议的工作温度可达399°C。

*MP35N是SPSTechnologies,Inc.的注册商标。

应用

MP35N可用于制造紧固件，弹簧，医疗，海水，油气井，化学和食品加工行业所用的无磁电气部件和仪表零件。

化学成分

碳（最大值）   0.02%

磷（最大值）   0.015%

硅（最大值）   0.15%

锰（最大值）  0.15%

硫（最大值）  0.01%

钛（最大值）  1.00%

铁（最大值）  1.00%

镍          33.0~37.00%

硼          0.01%

铬          19.00~21.00%

钼          9.00~10.50%

钴          余量

耐腐蚀性能

MP35N合金耐硫化，高温氧化，氢脆，盐溶液和绝大多数矿物酸。

该合金高强度的严苛环境下展现出非常优秀的耐应力腐蚀开裂的性能，而在同等严苛环境下，绝大多数传统合金都会出现裂纹。

同时，MP35N抗点蚀和裂纹腐蚀的性能也非常好。

在海水环境，不论强度水平和材料状态，MP35N对一般的裂纹腐蚀和应力腐蚀具有免疫能力。

MP35N是一种惰性金属。

如果和比它活泼的金属，例如碳钢，316不锈钢，蒙乃尔K系列金属连接在一起并通电，容易产生电化学腐蚀。

MP35N合金有NACEMR-01-75状态，最高硬度为RockwellC35（通过特殊的冷轧加时效处理，最高硬度可达RockwellC48）。

（NACEMR-01-75是关于油田设备所用金属材料的硫化物应力开裂耐受能力的标准）

物理性能

比重：

 8.43

密度：

 0.304lb/in3

平均CTE

70-200°F    7.10*10-6in/in/°F

70-400°F    7.6*10-6in/in/°F

70-600°F   8.20*10-6in/in/°F

70-800°F   8.30*10-6in/in/°F

70-1000°F   8.70*10-6in/in/°F

平均热膨胀系数

热导率

-300°F    45.00BTU-in/hr/ft2/°F

-100°F    63.00BTU-in/hr/ft2/°F

70°F      78.00BTU-in/hr/ft2/°F

200°F     88.00BTU-in/hr/ft2/°F

400°F     104.0BTU-in/hr/ft2/°F

600°F     118.0BTU-in/hr/ft2/°F

800°F     133.0BTU-in/hr/ft2/°F

1000°F   148.0BTU-in/hr/ft2/°F

1200°F     162.0BTU-in/hr/ft2/°F

弹性模量

79°F，退火态      33.8X103ksi

450°F，退火态      31.3X103ksi

900°F，退火态      29.2X103ksi

79°F，冷作时效     34.1X103ksi

450°F，冷作时效    31.8X103ksi

900°F，冷作时效    29.2X103ksi

电阻

-300°F             593.0ohm-cir-mil/ft

-100°F             608.0ohm-cir-mil/ft

70°F               621.0ohm-cir-mil/ft

200°F              632.0ohm-cir-mil/ft

400°F             648.0ohm-cir-mil/ft

600°F              664.0ohm-cir-mil/ft

800°F              679.0ohm-cir-mil/ft

1000°F            694.0ohm-cir-mil/ft

1200°F            709.0ohm-cir-mil/ft

熔距：

2400-2630°F

剪切模量

磁性--不同温度下的磁通量

机械性能

夏比V型缺口冲击强度

强度：

280ksi（1931MPa）

室温下，摩尔弯曲疲劳强度

光滑应力断裂性能

抗拉强度—室温和升温过程

抗拉强度—室温

热处理

退火

MP35N的退火温度用1038-1093°C，1-4个小时，然后空冷。

老化

加工硬化后，MP35N可用427-649°C时效处理来提高强度。

如果材料是第一次加工强化的，时效处理可提高强度。

时效退火的材料再做时效，强度不会提高。

为了优化机械性能,MP35N冷作加工后需做时效处理，538-593°C，4个小时，然后空冷。

加工性能

热加工

MP35N需从1177°C开始锻打。

为避免表面开裂，温度低于871°C时就不能再产生形变。

冷加工

MP35N的不同强度主要是靠机械加工来获取的。

冷加工或热加工的材料都可以进行机加。

热加工的工件温度应保持在427°C以下。

拉伸，轧制，挤出，锻打，旋锻或者组合的加工方式都可以实现加工硬化。

强度和硬度和冷作加工率基本呈线性增长关系，而延展性和冷作加工率呈反比增长。

但是，即便形变量很大，该材料也能保持优良的延展性。

在确定材料强度时，需要考虑到所有的形变加工的强化作用是叠加的。

因此，不需要钢厂完成所有的强化加工。

零件加工成最终成品的机加步骤也能产生一定的强化。

机械加工

MP35N的任何热处理状态都难以机加。

MP35N的机加参数和Waspaloy相似，但是优于Waspaloy。

焊接

MP35N可用钨极气体保护焊。

总的来说，MP35N的焊接性能类似于304不锈钢。

需要调节焊接参数，保障各焊道的热量输入较低，大约是304材料的二分之一或者三分之二。

钨极气体保护焊的研究表明，退火态的材料焊接效能最高。

如果需用填料，应选择相配的化学成分。

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