蒙乃尔(Mone1)合金-HC-TI性能蒙乃尔(Mone1)合金、铸镍合金、哈氏合金等都是制造特殊用途阀门的材料。

Monel 合金是镍基耐蚀合金中的Ni—Cu系合金，最早是由美国国际镍公司(International镍公司)开发的【¨，其典型成分为70％Ni和30％Cu，它是镍基耐蚀合金中应用最广泛的合金。

Monel合金既具有较高的强度和韧性，又具有优良的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能。

因此通常用于制造输送氢氟酸(HF)、盐水、中性介质、碱盐及还原性酸介质C23的设备。

Monel合金也适用于干燥氯气、氯化氢气、高温氯气(425℃ ) 及高温氯化氢(450℃)等介质，但不抗含硫介质和氧化性介质(如硝酸，含氧量高的介质)的腐蚀，因为镍与硫和氧有剧烈反应，易形成Ni3S2和NiOC引。

NiOC引。

蒙乃尔性能:Monel合金为Ni—Cu固溶体，其中Cu是作为在Ni中加入了非氧化性的抗蚀剂，改善了镍合金的耐蚀性，并起强化合金的作用。

其内加入C，可改善合金的铸造性能，但在常温时合金中仅能溶解0．15％的C，过剩的C将以石墨相析出。

加入1．5％～3．5％Fe，也可改善合金的铸造性能。

加入Mn和Si 可以改善合金的机械性能，特别是Si的含量对Monel合金的机械性能和物理性能有重要的影响。

蒙乃尔分类:Monel合金有铸造合金和变形合金(轧材)两大类。

变形合金美国的变形Monel合金有10种之多。

如M onel400、 M onelC、 M onel403、 M onel404、M onel R一405、M onel406、M onel4 1 1、M on—elK500、Monel501和Monel502等。

因Monel在不同的美国标准体系中有各自的表示方法，为了便于使用和计算机统一管理，sAE (美国汽车工程师学会)和ASTM (美国材料与试验学会)联合发展了ASTM—SAE统一数码系统(Unified Numbtring System—UNS)。

在美国的UNS中，镍合金有5种牌号的变形Monel合金，有固溶强化型的NO4404 (Monel404) 和NO4405 (MonelR一405)，及沉淀硬化型的NO5500 (MonelK500)和NO5502 (Mone1502)等(表1) 引。

其中用于制造耐蚀阀门常用的变形Monel合金是Monel400和MonelK500这2种牌号。

铸造合金美国铸造Monel合金在ASTM A494中有M35—1、M35—2、M一30H、M一25S和M一30C这5种牌号(表2)，在美国联邦标准QQ—N一288㈣中也有5种铸造Monel 合金应用M35—1，M35—2及QQ—N一288中的A级和E级通常用于制造精炼的Monel合金泵、阀门和配件。

而含Si量高的B级(3．5％Si)Mon—el合金，因强度高，既耐腐蚀又耐磨损，因此主要用于制造要求抗磨性好的轴和耐磨环。

D级(4．0％Si)Monel 合金用于制造要求耐磨性更高及更耐腐蚀的部件。

Monel合金阀门有整体和内件两大类型。

整体Monel合金阀门是指阀门的壳体和内件均为Monel，其主要用在炼油厂烷基化装置中的HF酸再生塔部分。

由于HF 酸再生温度高(149℃ )和含水率高的原因，需要使用整体Monel合金阀门，此外整体Monel合金阀门还用于炼油厂催化剂的无灰添加剂的生产和氯碱厂高浓度氯碱液系统等工况中。

Monel合金内件阀门系指阀门的壳体材质为碳钢或不锈钢，而阀门的内件材质为Monel合金。

以碳钢为壳体的Monel合金阀门主要用于炼油厂烷基化装置HF酸系统的低温区域，其利用碳钢对低温(≤71℃ )的无水氢氟酸(HF)有较好的抗腐蚀性能，但碳钢长期在该工况使用时会在其表面因腐蚀而形成薄膜，若在阀门密封部位用碳钢，腐蚀后形成的薄膜将影响阀门的密封性能。

需要指出的是：碳钢阀门常用的Crl3型密封材料更不能抵抗HF酸的腐蚀，而内件材质为Monel 合金时可以保证阀门的密封性能，而且用Monel合金内件阀门其成本要比整体Monel合金阀门便宜得多。

以碳钢为壳体的Monel合金阀门也可用于海水等介质的工况中。

阀门壳体材质为不锈钢的Monel合金内件阀门，是用在乙烯、丙烯、液氧、纯氧及海水和合金其他工况中。

烷基化装置中使用的整体Monel合金阀门和Monel合金内件阀门从安全角度考虑要求选用压力级为CL300磅级，用于其他工况的Monel合金内件阀门，压力级有CI 150 和CI 300 磅，或PN1．6～6．4MPa等。

熔炼和铸造Monel合金的熔炼和铸造技术是决定能否生产出合格的Monel合金铸件的关键，因为Monel合金树枝晶发达，缩孔缩松率大，吸气(吸氢，吸氧)倾向极大，还会与造型材料发生渗硫化学反应(用呋哺树脂自硬砂时)，从安全角度考虑，Monel合金阀门用在氢氟酸和氯气及氯化氢气体等剧毒和高危险性介质中，要求铸件应按A级管路用阀门进行射线探伤检验。

虽然美国标准中指出，铸造M35—1可焊，但实际上其可焊性极差，补焊的铸件质量难以保证。

M35—1合金的密度为8．63t／m(20℃时)，凝固收缩率21mm／m，合金熔点为1315～1345℃。

M35—1、M35—2及QQ-N一288的A级和E级是以铸态交货使用的。

尽管铸造Monel合金有许多牌号，但用于铸造Monel合金阀门铸件时，主要采用ASTMA494中的M35—1。

铸造Monel合金和变形Monel合金在化学成分上的变动很小(表4)，但这种变动对变形合金来说满足了其较好的变形能力，而对铸造合金则提供了较好的铸造性能。

这就是为什么在铸造时要用铸造Monel合金牌号，选用轧材时要用变形Monel合金牌号的理由。

哈氏合金(Hastelloy alloy)一．目前主要分为B、C、G三个系列，它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。

哈氏合金牌号为改善哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能，哈氏合金先后进行了三次重大改进，其发展过程如下：B系列：B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3C系列：C →C-276(00Cr16Mo16W4) →C-4(00Cr16Mo16) →C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)G系列：G → G-3（00Cr22Ni48Mo7Cu）→ G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)目前使用最广泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。

二、典型哈氏合金化学成分材料的化学成分Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W Cu Nb+TaN10665 (B-2) 基≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03N10276 (C-276) 基 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035N06007 (G-3) 基 21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50三、力学性能哈氏合金的力学性能非常突出，它具有高强度、高韧性的特点，所以在机加工方面有一定的难度，而且其应变硬化倾向极强，当变形率达到15%时，约为18-8不锈钢的两倍。

哈氏合金还存在中温敏化区，其敏化倾向随变形率的增加而增大。

当温度较高时，哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。

材料的力学性能四、常用哈氏合金1：Hastelloy B-2 alloy(哈氏B-2合金)一、耐蚀性能哈氏B-2合金是一种有极低含碳量和含硅量的Ni-Mo合金，它减少了在焊缝及热影响区碳化物和其他相的析出，从而确保即使在焊接状态下也有良好的耐蚀性能。

众所周知，哈氏B-2合金在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能，能耐常压下任何温度，任何浓度盐酸的腐蚀。

在不充气的中等浓度的非氧化性硫酸、各种浓度磷酸、高温醋酸、甲酸等有机酸、溴酸以及氯化氢气体中均有优良的耐蚀性能，同时，它也耐卤族催化剂的腐蚀。

因此，哈氏B-2合金通常应用于多种苛刻的石油、化工过程，如盐酸的蒸馏，浓缩；乙苯的烷基化和低压羰基合成醋酸等生产工艺过程中。

但在哈氏B-2合金多年的工业应用中发现：（1）哈氏B-2合金存在对抗晶间腐蚀性能有相当大影响的两个敏化区：1200~1300℃的高温区和550~900℃的中温区；（2）哈氏B-2合金的焊缝金属及热影响区由于枝晶偏析，金属间相和碳化物沿晶界析出，使其对晶间腐蚀敏感性较大；（3）哈氏B-2合金的中温热稳定性较差。

当哈氏B-2合金中的铁元素含量降至2%以下时，该合金对β相（即Ni4Mo相，一种有序的金属间化合物）的转变敏感。

当合金在650~750℃温度范围内停留时间稍长，β相瞬间生成。

β相的存在降低了哈氏B-2合金的韧性，使其对应力腐蚀变得敏感，甚至会造成哈氏B-2合金在原材料生产(如热轧过程中)、设备制造过程中（如哈氏B-2合金设备焊后整体热处理）及哈氏B-2合金设备在服役环境中开裂。

现今，我国和世界各国指定的有关哈氏B-2合金抗晶间腐蚀性能的标准试验方法均为常压沸腾盐酸法，评定方法为失重法。

由于哈氏B-2合金是抗盐酸腐蚀的合金，因此，常压沸腾盐酸法检验哈氏B-2合金的晶间腐蚀倾向相当不敏感。

国内科研机构用高温盐酸法对哈氏B-2合金进行研究发现：哈氏B-2合金的耐蚀性能不仅取决于其化学成分，还取决于其热加工的控制过程。

当热加工工艺控制不当时，哈氏B-2合金不仅晶粒长大，而且晶间会析出现高Mo的σ相，此时，哈氏B-2合金的抗晶间腐蚀的性能明显下降，在高温盐酸试验中，粗晶粒板与正常板的晶界浸蚀深度相差约一倍左右。

二、物理性能密度：9.2g/cm3, 熔点：1330~1380℃，磁导率：(℃，RT)≤1.001三、化学成分化学成分元素 Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo Co P S 最小余量 0.4 1.6 26.0最大 1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0.02 0.010五、制造与热处理1：加热对于哈氏B-2合金来说，在加热前和加热过程中表面保持清洁并远离污染物是十分重要的。

如果哈氏B-2合金在含有硫、磷、铅或其他低熔点金属污染物的环境下加热，则会变脆，这些污染物的来源主要包括标记笔痕迹、温度指示漆、油脂和液体、烟气。