MONEL镍合金家族以其韧性，硬度和耐性而著称，使其成为许多工业应用中常用的材料选择

MONEL系列合金已经存在了100多年。它最早由罗伯特·克鲁克斯·斯坦利（Robert Crooks Stanley）于1901年创建，他有时被认为是“镍行业的祖父”。它是在他为国际镍公司（INCO）工作时开发的，并于1906年获得了专利。

这种有价值的牌号主要由镍和铜组成，是商业纯镍的良好替代品，以更具成本效益的方式提供了类似的耐腐蚀性能。镍和铜的混合物与精心控制量的其他元素混合，包括铁，锰，硅，碳和硫，这些元素共同赋予MONEL系列合金以其独特的性能。

该合金比商业纯镍具有的优势之一是强度更高，并且易于制造用于多种最终用途。考虑到镍和铜在所有比例下都是互溶的，因此它是一种单相合金，可用于高度腐蚀或极端温度范围的环境中。

MONEL合金400

MONEL合金400被创建为二元合金，其镍和铜的比例与流星镍矿石中天然存在的比例相同。这意味着它被认为是“纯净的合金”，或者在自然界中以其纯净形式发现的东西。

MONEL合金400是MONEL系列产品的基础，自成立以来的数年间就已经创建了专业版本。例如，MONEL合金401设计用于电气和电子应用。MONEL合金404通常用于晶体管和其他此类精密组件，这得益于该技术合金非常仔细地平衡和控制的版本。MONEL 405合金是原始合金的自由加工级，仅增加了硫元素以满足非常特殊的需求-通常是自动螺丝机库存。MONEL合金450尤其适用于海水应用和盐水管道。原始MONEL产品的每个版本都具有相似的所需机械和化学性能。

MONEL合金400的优异机械性能意味着它通常在低于零的温度下使用，在该温度下其强度和硬度会增加，而对其延展性的影响却很小。在这种条件下，许多其他材料在如此低的温度下会经历韧性到脆性的转变。在剪切强度方面，先前的美国海军撕裂测试将材料降低到-320°F的温度，保持了出色的延展性，随着温度的降低，其最大载荷也大大增加。

它也是一种以其出色的韧性和冲击强度而著称的材料，可以在很宽的温度范围内保持。它可以在氧化条件下用于高达1,000°F的高温应用，在还原条件下甚至可以更高。

因此，毫不奇怪的是，MONEL合金用于航空航天工业，其中强度和阻力是材料选择的主要因素。在1960年代，它被广泛用于飞机的制造，包括诸如北美X-15之类的实验项目。今天，它仍在航空航天中用于高温条件下的关键布线，尽管不锈钢丝也用于其他领域以节省成本。

在过去的100年中，它已在石油和天然气行业中使用，主要用于石油塔内部构件，紧固件和配件以及泵。另一个重要用途是为飞溅区和海底的海上结构提供护层保护。已经发现它提供了良好的腐蚀防护以及抗物理损坏的能力。

MONEL合金K-500

尽管MONEL合金400的机械性能已经足够令人印象深刻，但该等级最常用的版本之一是沉淀强化的MONEL合金K-500。显着的区别在于该组合物包含少量，受控量的钛和铝。它们是在熔融过程中添加到基本的MONEL合金400混合物中的，目的是使材料具有更高的强度和硬度，而又不损害其优异的耐腐蚀性能。

随着MONEL混合物的加热和添加的其他元素的加入，钛和铝的亚微观颗粒会在整个合金基体中沉淀出来。这种时效硬化让位于需要额外硬度的MONEL合金，而该合金通常用于泵轴，刮刀，油井钻and和电子元件。

MONEL合金K-500在测量其机械性能方面表现出色，其拉伸强度和屈服强度随温度的降低而增加，而对延展性或韧性的影响很小。即使在低温条件下，它也避免了延性转变为脆性。还对其抗剪强度，冲击强度和疲劳强度进行了广泛的测试，结果表明，它可提供出色的整体强度，可在材料的数据表中查看其全部结果。

相比之下，MONEL

与MONEL合金400（ref。）相比，MONEL合金K-500具有卓越的疲劳强度（230-290 MPa和260-560 MPa），剪切强度（370-490 MPa和430-700 MPa）和拉伸强度（最终） UTS； 540-780 MPa和310-880 MPa）。

但是，MONEL合金400和MONEL合金K-500之间的材料选择很大程度上取决于最终应用。尽管K-500具有更高的机械韧性和硬度，但在某些环境中更容易受到应力腐蚀裂纹的影响。

尽管MONEL合金400的居里温度更高（40°C对-67°C），但居里温度较高，材料失去了永久磁性能，两者的热性能大致相似。在电气性能方面，它们也几乎相同。

在许多情况和应用中，MONEL合金400和合金K-500结合使用，可以在项目的正确区域发挥各自的优势。