Comprendre le MONEL K500 : un alliage nickel-cuivre haute résistance pour applications critiques

Table des matières

MONEL K500 est un alliage nickel-cuivre de SSM qui améliore la base de MONEL 400Cet alliage est obtenu par ajout d'aluminium et de titane, puis par durcissement par précipitation. Grâce à sa résistance accrue, il convient aux applications de l'aéronautique, des équipements de forage pétrolier et gazier, des pièces rotatives à grande vitesse et d'autres domaines exigeant des propriétés mécaniques supérieures.

Qu'est-ce que le Monel K500 ?

Le Monel K500 est principalement composé d'environ 63% de nickel et 27-33% de cuivre, avec de faibles quantités d'aluminium (2,3-3,15%) et de titane (0,35-0,85%). Il est utilisé dans le génie maritime, les équipements de traitement des produits chimiques et des hydrocarbures, les arbres de pompe et les arbres d'hélice.

Histoire du Monel K500

L'alliage MONEL, connu sous le nom de MONEL K500, a été créé par l'International Nickel Company (INCO) pour améliorer l'alliage MONEL 400 original. Afin d'améliorer sa résistance et ses propriétés mécaniques, de faibles quantités d'aluminium et de titane ont été ajoutées à l'alliage de base nickel-cuivre, permettant ainsi le durcissement par vieillissement. La composition spécifique de l'alliage et ses propriétés ont été découvertes et développées par l'équipe de recherche et développement d'INCO.

Matériaux équivalents pour le Monel K500

Norme/Spécification UNS VACARME Numéro de pièce AFNOR Norme britannique (BS)
Matériel équivalent N05500 2.4375 2.4375 NO 4400 NA 18

Application & Types of Monel K500.

Le Monel K500 est largement utilisé dans de nombreux secteurs industriels en raison de son excellente résistance à la corrosion. Parmi ses principales applications, on peut citer :

  • Équipements de traitement de produits chimiques et d'hydrocarbures
  • Arbres de pompe
  • arbres d'hélice

Les types de produits fournis par SSM comprennent :

Produit UNS VACARME ASTM BS AFNOR JIS
Tuyaux MONEL K500 N05500 2.4375 B165 NA 18 NO 4400 NCF 500
Raccords de tuyauterie MONEL K500 N05500 2.4375 B366 NA 18 NO 4400 NCF 500
Brides MONEL K500 N05500 2.4375 B564 NA 18 NO 4400 NCF 500
Fixations MONEL K500 N05500 2.4375 B164 NA 18 NO 4400 NCF 500
Plaques MONEL K500 N05500 2.4375 B127 NA 18 NO 4400 NCF 500
Barres MONEL K500 N05500 2.4375 B865 NA 18 NO 4400 NCF 500

Composition chimique du Monel K500

Élément Pourcentage (%)
Nickel (Ni) 63,0 min
Cuivre (Cu) 27.0 – 33.0
Aluminium (Al) 2.30 – 3.15
Titane (Ti) 0.35 – 0.85
Fer (Fe) 2,00 max
Manganèse (Mn) 1,50 max
Silicium (Si) 0,50 max
Carbone (C) 0,25 max
Soufre (S) 0,01 max

Propriétés mécaniques du Monel K500

Propriété Valeur
Résistance à la traction 110 – 140 ksi (760 – 965 MPa)
Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) 65 – 100 ksi (450 – 690 MPa)
Élongation 20 – 30%
Dureté Rockwell B (RB) 80 – 100
Densité 8,44 g/cm³
Module d'élasticité 26 000 ksi (179 GPa)
Point de fusion 1350 – 1390 °C (2460 – 2534 °F)

Monel K500 contre Monel 400

Ce tableau fournit une comparaison concise de la composition chimique, des propriétés mécaniques, de la résistance à la corrosion et des applications typiques du Monel 400 et du Monel K500.

Propriété/Fonctionnalité Monel 400 Monel K500
Nickel (Ni) 63,0 min 63,0 min
Cuivre (Cu) 28.0 – 34.0 27.0 – 33.0
Aluminium (Al) 2.30 – 3.15
Titane (Ti) 0.35 – 0.85
Fer (Fe) 2,5 max 2.0 max
Manganèse (Mn) 2.0 max 1,5 max
Silicium (Si) 0,5 max 0,5 max
Carbone (C) 0,3 max 0,25 max
Soufre (S) 0,024 max 0,01 max
Résistance à la traction 70 – 100 ksi (480 – 690 MPa) 110 – 140 ksi (760 – 965 MPa)
Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) 25 à 50 ksi (170 à 345 MPa) 65 – 100 ksi (450 – 690 MPa)
Élongation 20 – 30% 20 – 30%
Dureté Rockwell B (RB) 60 – 75 Rockwell B (RB) 80 – 100
Résistance à la corrosion Excellent Très bien
Applications Marine, traitement chimique, vannes, pompes Forage pétrolier et gazier, applications à haute résistance
Caractéristiques notables Excellente résistance à la corrosion, notamment dans l'eau de mer et les acides Résistance et dureté supérieures grâce au durcissement par précipitation

 

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