Monel K-500 – UNS N05500
Ausscheidungshärtbare Nickel-Kupfer-Legierung
Ni-Cu-Legierung mit Aluminium und Titan, gehärtet durch Ausscheidung von γ′ Ni₃(Al,Ti). Sie behält die Korrosionsbeständigkeit von Monel 400 in Meerwasser, bei etwa 3-mal höherer Streckgrenze. Sie ist bis etwa −100 °C unmagnetisch und wird deshalb in Richtbohrwerkzeugen eingesetzt.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | N05500 |
| W.Nr./EN | 2.4375 – NiCu30Al |
| DIN | NiCu30Al |
| Handelsnamen | Monel K-500 (Special Metals), Nicorros Al (VDM), Alloy K-500 |
| Weitere | QQ-N-286; AMS 4676 |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab | ASTM B865; AMS 4676 |
| Schmiedestück | ASTM B865; AMS 4676 |
Toleranzen und Zolltarifnummern
- Geschmiedete Stäbe (rund und vierkant): Bearbeitungszugabe von 2 mm (Ø 6–16 mm) bis 24 mm (Ø 400–500 mm) auf den Durchmesser. Z. B. fertig Ø 100–125 mm: +7 mm, Toleranz +6 / −0 (Länge bis 3.500 mm).
- Geschmiedete Scheiben: Zugabe von 4 bis 9 mm auf den Durchmesser und 3 bis 11 mm auf die Höhe, nur positive Toleranz.
- Zuschnitt und Zerspanung: Bandsäge −0 / +5 bis +15 mm auf die Länge; Wasserstrahl +10 % der Dicke auf den Durchmesser (mind. 2 mm); zerspante Teile −0 / +2 bis +5 mm auf den Durchmesser. Vollständige Tabellen ansehen (INF 002 und INF 003, für alle Legierungen gleich).
| Form | NCM (Brasilien, 8 Stellen) | HS (international, 6 Stellen) | HTS (USA, 10 Stellen)* | KN (Europäische Union, 8 Stellen)* |
|---|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Stab | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Warmgewalzter Stab | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Flansch und Fitting | 7507.20.00 | 7507.20 | 7507.20.0000 | 7507 20 00 |
Zolltarifklasse: Nickellegierung (nach chemischer Zusammensetzung, gemäß den Anmerkungen zu Kapitel 72 und Anmerkung 5 zu Abschnitt XV).
*: US- und EU-Codes zur Orientierung. NCM nach geltendem Recht (Allgemeine Vorschriften für die Auslegung, Anmerkungen zu den Kapiteln 72, 74 und 75 sowie Anmerkung 5 zu Abschnitt XV). Bestätigen Sie den endgültigen Code mit Ihrem Zollagenten anhand von Größe und Ausführung des Artikels. HS = die ersten 6 Stellen der NCM.
Chemische Zusammensetzung (%)
ASTM B865 (UNS N05500)
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| Ni (+Co) | ≥ 63,0 |
| Cu | 27,0 – 33,0 |
| Al | 2,30 – 3,15 |
| Ti | 0,35 – 0,85 |
| Fe | ≤ 2,0 |
| Mn | ≤ 1,5 |
| C | ≤ 0,18 (ASTM B865) |
| Si | ≤ 0,5 |
| S | ≤ 0,01 |
Mechanische Eigenschaften
warmgewalzt + ausgelagert (ASTM B865)
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 690 MPa |
| Zugfestigkeit | ≥ 965 MPa |
| Bruchdehnung | ≥ 20 % |
| Härte | ≥ 27 HRC (≈ 265 HB) |
| Höchsthärte (NACE MR0175/ISO 15156) | ≤ 35 HRC |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 8,44 g/cm³ |
| Schmelzbereich | 1.315 – 1.350 °C |
| Elastizitätsmodul | 179 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (20 °C) | 17,4 W/m·K |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | 13,7 µm/m·K |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus Monel K-500 berechnen →
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Von tiefkalt bis ~480 °C (typisch) unter Beibehaltung der Eigenschaften im ausgelagerten Zustand. Unmagnetisch bis ≈ −100 °C. |
| Wärmebehandlung | Lösungsglühen (falls erforderlich) bei 980 – 1.040 °C. Auslagern von geglühtem Material: 593 – 607 °C über 16 h, Ofenabkühlung mit 8 – 14 °C/h bis 480 °C und danach Luft. Kaltverfestigtes Material: kürzere Zeiten oder eine Temperatur von ≈ 527 – 538 °C. Überaltertes Material muss vor dem erneuten Auslagern lösungsgeglüht werden. |
| Schweißen | Im geglühten Zustand schweißen und danach auslagern. Üblicher Zusatzwerkstoff AWS ERNiCu-7 (FM 60), dessen Schweißgut nicht aushärtet: Die Verbindung ist schwächer als der ausgelagerte Grundwerkstoff. |
| Zerspanung | Im geglühten Zustand vorbearbeiten und nach dem Auslagern fertigbearbeiten (der Werkstoff verzieht sich kaum). Lässt sich besser zerspanen als Monel 400. |
Freiformschmiedestück aus Monel K-500 planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Typische Anwendungen
- Pumpenwellen und Schiffspropeller
- Verbindungselemente, Federn und Ketten für den Schiffsbetrieb
- Unmagnetische Schwerstangen und MWD/LWD-Werkzeuge
- Laufräder und Ventileinbauten
- Rakelmesser in der Zellstoff- und Papierindustrie
- Sensoren und Messtechnik
Alternativen: Monel 400, wenn die mechanische Festigkeit nicht kritisch ist; 718/725 bei hochfestem Sauergasbetrieb (H₂S); Nitronic 50 oder Duplex für kostengünstigere Schiffswellen. Achtung: Unter kathodischem Schutz neigt ausgelagertes K500 zur Wasserstoffversprödung.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
Monel K-500: vollständiger Leitfaden
Was Monel K-500 ist
Monel K-500 gehört zur Familie der Nickellegierungen, und zwar zur ausscheidungshärtbaren Nickel-Kupfer-Gruppe. Die Basis entspricht Monel 400; das zugegebene Aluminium und Titan bilden beim Auslagern das fein verteilte Gamma-Strich-Präzipitat Ni3(Al,Ti), das Festigkeit und Härte erhöht.
Wärmebehandlung
Das Lösungsglühen erfolgt bei etwa 980 °C mit Wasserabschreckung; das Auslagern bei 593 – 607 °C über 16 Stunden mit langsamer Ofenabkühlung bis etwa 480 °C, in schwefelfreier Atmosphäre. Teile, die vor dem Auslagern kaltverfestigt wurden, erreichen noch höhere Festigkeit. Dustre führt diese Zyklen in den eigenen Öfen im Rahmen der Wärmebehandlung durch, mit Zeugnis über den gelieferten Zustand.
Korrosion und Einsatzgrenzen
Die Korrosionsbeständigkeit entspricht der von Monel 400: ausgezeichnet in strömendem Meerwasser, Solen, Dampf, Flusssäure und reduzierenden Medien, begrenzt in stehendem Meerwasser und oxidierenden Medien. Die höhere Härte verbessert die Beständigkeit gegen Erosion und Kavitation. Die Legierung ist bis etwa −100 °C unmagnetisch, was sie von Monel 400 unterscheidet und für Bohrlochwerkzeuge und Instrumente geeignet macht. Für H2S begrenzt NACE MR0175 die Härte auf 35 HRC; der Einsatz reicht bis etwa 480 °C.
Anwendungen
Wellen und Laufräder von Meerwasserpumpen, Ventilspindeln und -sitze, Federn und Verbindungselemente für den Schiffsbetrieb, Schwerstangen und unmagnetische Bohrlochwerkzeuge, Messinstrumente im Bohrloch, Messer und Schaber für die Zellstoffindustrie, Prozessanlagenkomponenten für Fluor und Flusssäure.
Lieferformen und Leistungen von Dustre
Rundstäbe und Blöcke, im Freiformschmieden geschmiedet, auf der Bandsäge abgelängt, mit Vor- oder Fertig-Bearbeitung, Lösungsglühen oder Glühen in den eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfung. Alle Werkstoffe werden mit Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von Monel K-500?
Nach ASTM B865 (UNS N05500): Ni (+Co) ≥ 63,0; Cu 27,0 – 33,0; Al 2,30 – 3,15; Ti 0,35 – 0,85; Fe ≤ 2,0; Mn ≤ 1,5.
Welche Normen gelten für Monel K-500?
Stab: ASTM B865; AMS 4676. Schmiedestück: ASTM B865; AMS 4676.
Bis zu welcher Temperatur kann Monel K-500 eingesetzt werden?
Von tiefkalt bis ~480 °C (typisch) unter Beibehaltung der Eigenschaften im ausgelagerten Zustand. Unmagnetisch bis ≈ −100 °C.
Welche Werkstoffe können Monel K-500 ersetzen?
Monel 400, wenn die mechanische Festigkeit nicht kritisch ist; 718/725 bei hochfestem Sauergasbetrieb (H₂S); Nitronic 50 oder Duplex für kostengünstigere Schiffswellen. Achtung: Unter kathodischem Schutz neigt ausgelagertes K500 zur Wasserstoffversprödung.
Wo kann man Monel K-500 in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Monel K-500 als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
