Monel 400 – UNS N04400
固溶强化镍铜合金
单相 Ni-Cu 合金（约 65/30），耐流动海水、盐水、碱和各种浓度氢氟酸的性能优异。力学强度中等，只能通过冷加工提高。室温下略有磁性。
牌号与对应牌号
| 体系 | 牌号 |
|---|---|
| UNS | N04400 |
| W.Nr./EN | 2.4360 – NiCu30Fe |
| DIN | NiCu30Fe |
| JIS | NW4400 (JIS H 4551 NCuP) |
| 商品名 | Monel 400 (Special Metals), Nicorros (VDM), Alloy 400 |
| 其他 | GB NiCu28-2.5-1.5; QQ-N-281; AMS 4544 (板材), AMS 4675 (棒材) |
各产品形态适用标准
| 形态 | 标准 |
|---|---|
| 棒材 | ASTM B164 |
| 锻件 | ASTM B564 |
| 板材 | ASTM B127 |
| 管材 | ASTM B165（无缝），B163（换热器） |
公差和 HS 编码
- 锻造棒材（圆棒和方棒）：直径方向加工余量从 2 mm（Ø 6–16 mm）到 24 mm（Ø 400–500 mm）。例如成品 Ø 100–125 mm：+7 mm，公差 +6 / −0（长度最大 3,500 mm）。
- 锻造圆盘：直径余量 4 至 9 mm，高度余量 3 至 11 mm，仅正公差。
- 切割和机加工：带锯长度 −0 / +5 至 +15 mm；水刀直径 +10 % 厚度（最小 2 mm）；机加工零件直径 −0 / +2 至 +5 mm。查看完整表格（INF 002 和 INF 003，适用于所有合金）。
| 形态 | NCM（巴西，8 位） | HS（国际，6 位） | HTS（美国，10 位）* | CN（欧盟，8 位）* |
|---|---|---|---|---|
| 锻造棒材 | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| 热轧棒材 | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| 板材（> 10 mm，宽度 ≥ 600 mm） | 7506.20.00 | 7506.20 | 7506.20.3000 | 7506 20 00 |
| 无缝管 | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| 焊接管 | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| 法兰和管件 | 7507.20.00 | 7507.20 | 7507.20.0000 | 7507 20 00 |
税则类别：镍合金（按化学成分，依据第 72 章注释和第十五类注释 5）。
*：美国和欧盟编码仅供参考。NCM 依据现行法规（归类总规则、第 72、74 和 75 章注释及第十五类注释 5）。请根据物品尺寸和表面状态，向您的报关行确认最终编码。HS = NCM 的前 6 位。
化学成分 (%)
ASTM B164 / B564 (UNS N04400)
| 元素 | 范围 (%) |
|---|---|
| Ni (+Co) | ≥ 63.0 |
| Cu | 28.0 – 34.0 |
| Fe | ≤ 2.5 |
| Mn | ≤ 2.0 |
| C | ≤ 0.3 |
| Si | ≤ 0.5 |
| S | ≤ 0.024 |
力学性能
退火态（ASTM B564 / B164）
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 屈服强度（0.2%） | ≥ 172 MPa |
| 抗拉强度 | ≥ 483 MPa |
| 伸长率 | ≥ 35% |
| 硬度（典型值，退火态） | ≈ 110 – 150 HB |
典型物理性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 8.80 g/cm³ |
| 熔化范围 | 1,300 – 1,350 °C |
| 弹性模量 | 179 GPa |
| 热导率（20 °C） | 21.8 W/m·K |
| 热膨胀系数（20–100 °C） | 13.9 µm/m·K |
| 居里温度（典型值） | ≈ 20 – 50 °C |
热处理、焊接和机加工
| 项目 | 常规做法 |
|---|---|
| 使用温度 | 压力设备中可用于低温至约 480 °C；在氧化性气氛中最高约 540 °C。含硫气氛在高温下会侵蚀该合金。 |
| 热处理 | 退火约 870 – 980 °C，保温数分钟，快速冷却。去应力约 540 – 565 °C，保温 1 – 2 h，缓冷。应力均衡约 300 °C，保温 3 h。不能时效硬化。 |
| 焊接 | 可焊性良好。焊材：AWS A5.14 ERNiCu-7（FM 60 型）和 AWS A5.11 ENiCu-7（190 型）。 |
| 机加工 | 退火状态下易粘刀；冷拔状态下加工性更好。使用锋利的正前角刀具。 |
焊接用填充金属
焊丝成分通常与母材不完全相同：各页面会说明原因。
典型应用
- 海水中的泵轴、螺旋桨轴、阀门和紧固件
- 氢氟酸（HF）烷基化装置
- 海水冷却的换热器和冷凝器
- 锅炉给水加热器
- 石油蒸馏塔顶部
- 盐水和烧碱的储罐及管道
替代材料： 需要 2 至 3 倍力学强度时选 Monel K500；自动车削加工选 Monel R-405；海水中成本较低的选择是 70/30 铜镍合金；含空气的 HF 或存在氧化剂时选 C276。
Monel 400：完整指南
Monel 400 是什么材料
Monel 400 属于镍合金家族中的镍铜组。镍和铜可按任意比例形成固溶体，因此该合金为单相，不能通过热处理硬化，只能通过冷加工提高强度。铁和锰是次要元素；钛和铝不属于 Monel 400，而属于Monel K-500，后者因此可沉淀硬化。
焊接与加工
可采用 TIG、MIG 和焊条电弧焊，焊材为 ERNiCu-7，无需预热或焊后处理，前提是表面无硫、铅和油污。加工时切屑粘连，需要锋利刀具、正向进给和大量冷却液。
耐蚀性与使用限制
Monel 400 耐流动海水、盐水、蒸汽和盐溶液，耐各种浓度直至沸腾的氢氟酸、氟气以及稀的脱气硫酸和盐酸，也耐碱性介质。在静止海水中会发生点蚀和缝隙腐蚀，会被硝酸和氯化铁等氧化性介质侵蚀，在含空气的氢氟酸中可能发生应力腐蚀开裂。对于力学载荷高的海水工况，可选Inconel 625和超级双相钢。
应用
泵轴和螺旋桨轴、阀杆和阀座、海水换热器和冷凝器、船用紧固件和管件、氢氟酸生产和烷基化设备、淡水和燃油箱、石油蒸馏装置、电气部件和弹簧。
Monel 400 还是 K-500：如何选择
两种合金的镍铜基体和耐蚀性相同。K-500 添加了铝（2.30 – 3.15%）和钛（0.35 – 0.85%），并经时效硬化：屈服强度 ≥ 690 MPa，抗拉强度 ≥ 965 MPa，而 400 分别为 ≥ 172 MPa 和 ≥ 483 MPa。以耐蚀为判据的换热器、储罐、管道、泵和阀门使用 400。轴、弹簧、紧固件和承受磨损的零件使用 K-500。K-500 在低至约 −100 °C 时仍无磁性。
Monel 家族
Monel 是 Special Metals 的商标，指一系列镍铜合金。使用最多的是 400、K-500 和 R-405（含硫的自动车削版本）。除船舶、化工、石油和食品加工用途外，Monel 还用于小型易腐蚀零件，例如小号的活塞阀。
供货形式与 Dustre 服务
圆棒和开式模锻锻块，在带锯上按尺寸切割，提供粗加工或精加工机加工、在自有炉中进行固溶退火或退火，以及硬度、拉伸和冲击试验。所有材料均附 3.1 检验证书，并可追溯炉号。
常见问题
Monel 400 的化学成分是什么？
依据 ASTM B164 / B564 (UNS N04400)：Ni (+Co) ≥ 63.0; Cu 28.0 – 34.0; Fe ≤ 2.5; Mn ≤ 2.0; C ≤ 0.3; Si ≤ 0.5。
哪些标准涵盖 Monel 400？
棒材: ASTM B164. 锻件: ASTM B564. 板材: ASTM B127. 管材: ASTM B165（无缝），B163（换热器）.
Monel 400 最高可在多少温度下使用？
压力设备中可用于低温至约 480 °C；在氧化性气氛中最高约 540 °C。含硫气氛在高温下会侵蚀该合金。
哪些材料可以替代 Monel 400？
需要 2 至 3 倍力学强度时选 Monel K500；自动车削加工选 Monel R-405；海水中成本较低的选择是 70/30 铜镍合金；含空气的 HF 或存在氧化剂时选 C276。
Monel 400 与 Monel K-500 有什么区别？
K-500 含铝和钛并经时效硬化：屈服强度 ≥ 690 MPa，而 400 为 ≥ 172 MPa。耐蚀性相同。以耐蚀为主时用 400；同时需要力学强度或耐磨性时用 K-500。
什么时候应该用 Monel 代替不锈钢？
在流动海水、盐水、氢氟酸和碱中，普通不锈钢会发生点蚀或应力腐蚀开裂，此时用 Monel。在静止海水和硝酸、氯化铁等氧化性介质中，不建议使用 Monel。
Monel 400 可以用于低温吗？
可以。在压力设备中，从低温到约 480 °C 都保持韧性，没有韧脆转变。
在巴西哪里可以购买 Monel 400？
Dustre 供应棒材、板材、管材、块料以及锻造或机加工零件形态的 Monel 400，视库存情况而定，并附质量证书。总部位于 Osasco/SP，分公司位于 Joinville/SC 和 Baixo Guandu/ES，可发货至巴西全国。如需报价，请通过 WhatsApp +55 11 98649-0075 联系我们的助理 Helena，或发送邮件至 [email protected]。
