Kaltgewalztes helles Edelstahlband SS-Streifenband 0,1 - 2,0 mm Dicke, Breite 3 - 600 mm

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Monel 400-Legierung (UNS N04400)

Alloy 400 (UNS N04400) ist eine duktile Nickel-Kupfer-Legierung mit Beständigkeit gegen eine Vielzahl korrosiver Bedingungen.Die Legierung wird am häufigsten in Umgebungen eingesetzt, die von leicht oxidierend über neutral bis hin zu mäßig reduzierenden Bedingungen reichen.Ein weiterer Anwendungsbereich des Materials sind Meeresumgebungen und andere nichtoxidierende Chloridlösungen.

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Allgemeine Eigenschaften

Alloy 400 (UNS N04400) ist eine duktile Nickel-Kupfer-Legierung mit Beständigkeit gegen eine Vielzahl korrosiver Bedingungen.Die Legierung wird am häufigsten in Umgebungen eingesetzt, die von leicht oxidierend über neutral bis hin zu mäßig reduzierenden Bedingungen reichen.Ein weiterer Anwendungsbereich des Materials sind Meeresumgebungen und andere nichtoxidierende Chloridlösungen.

Die Verwendung der Legierung als korrosionsbeständiges Material reicht bis ins frühe 20. Jahrhundert zurück, als sie als Versuch entwickelt wurde, ein Nickelerz mit hohem Kupfergehalt zu verwenden.Der Nickel- und Kupfergehalt des Erzes lag in dem ungefähren Verhältnis, das heute offiziell für die Legierung angegeben wird.

Wie handelsübliches reines Nickel weist Alloy 400 im geglühten Zustand eine geringe Festigkeit auf.Aus diesem Grund werden verschiedene Härtegrade verwendet, die eine Erhöhung der Festigkeit des Materials bewirken.

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Anwendungen
Ausrüstung für die Schifffahrt und chemische Verarbeitung
Ventile, Pumpen, Propellerwellen
Schiffsbefestigungen und Befestigungselemente
Benzin- und Frischwassertanks
Prozessbehälter und Rohrleitungen
Wärmetauscher

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Standards
ASTM........................ B 127
ASME............................. SB 127
AMS ......................... 4544
Bundes- oder Militär...... QQ-N-281

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Korrosionsbeständigkeit
Alloy 400 ist unter reduzierenden Bedingungen korrosionsbeständiger als kommerziell reines Nickel (UNS N02200) und unter oxidierenden Bedingungen beständiger als raffinierte Kupferlegierungen.

In mäßig reduzierenden Säuren, neutralen oder alkalischen Lösungen kann die Verwendung von Alloy 400 in Betracht gezogen werden.Die Legierung ist beständig gegen die meisten Alkalien, Salze, organische Substanzen und atmosphärische Bedingungen.Alloy 400 kommt für kühlere alkalische, kaustische Bedingungen in Betracht, obwohl hohe Temperaturen, hohe Belastung und hohe Konzentrationen von kaustischem Material zu kaustischer Spannungsrisskorrosion im Material geführt haben.Die Legierung wird zur Reduktion von Säuren wie Schwefel- und Salzsäure verwendet, insbesondere in Abwesenheit von Belüftung und oxidierenden Spezies.

Alloy 400 ist außergewöhnlich beständig gegen Spannungsrisskorrosion durch Chlorid.

Der Einsatz in Gewässern, einschließlich Meer- und Brackwasser, ist ein Haupteinsatzgebiet des Materials.

Legierung 400 wird in schwefelhaltigen Gasen über etwa 700 °F (371 °C) angegriffen, und geschmolzener Schwefel greift die Legierung bei Temperaturen über etwa 500 °F (260 °C) an.

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Chemische Analyse
Typische Analyse (Gewichts-%)

C Mn PS Si Al Ni + Co Cu Fe
0,10 0,50 0,005 0,005 0,25 0,02 Restbetrag* 32,0 1,0

*Durch Differenz – Bei Materialien gemäß QQ-N-281 betragen Blei, Zinn und Zink typischerweise jeweils <0,003.

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Mechanische Eigenschaften
Im Folgenden sind typische mechanische Eigenschaften von Alloy 400 bei Raumtemperatur aufgeführt. Der Zustand mit der geringsten Festigkeit und der höchsten Duktilität ist der geglühte Zustand mit den typischen Eigenschaften, wie unten gezeigt.

Magnetische Permeabilität:
Im geglühten Zustand ist die Legierung bei Raumtemperatur oft mäßig bis schwach magnetisch.Die Curie-Temperatur des Materials liegt nahe bei Raumtemperatur.Oberhalb der Curie-Temperatur ist das Material nicht magnetisch.Die Curie-Temperatur wird durch geringfügige Schwankungen der Zusammensetzung beeinflusst, sodass einige Materialwärmen bei Raumtemperatur magnetisch sind und andere nicht.

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Wärmebehandlung
Der an Alloy 400 durchgeführte Glühzyklus liegt typischerweise für kurze Zeit bei Temperaturen im Bereich von 760 bis 980 °C (1400 bis 1800 °F).Der Zweck besteht darin, das Material nach dem Umformen zu erweichen und gleichzeitig eine relativ feine Korngröße beizubehalten.

Das Glühen sollte in einer möglichst schwefelfreien Atmosphäre erfolgen, da Schwefel das Material bei längerer Einwirkungszeit im Glühtemperaturbereich spröde macht.

Bei kaltverformtem Material kann ein Spannungsabbau bei niedriger Temperatur durchgeführt werden, indem es 1 bis 3 Stunden lang auf etwa 300 °C (575 °F) erhitzt wird.

Ein großer Prozentsatz von Alloy 400 wird ohne abschließende Wärmebehandlung in Betrieb genommen.Dies geschieht, um die Festigkeit des Materials zu erhöhen.

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wird bearbeitet
Kaltumformung
Alloy 400 weist hervorragende Kaltumformeigenschaften auf, die normalerweise mit rostfreien Chrom-Nickel-Stählen verbunden sind.Die Legierung hat eine geringere Kaltverfestigungsrate als die Edelstahllegierungen 301 oder 304 und kann in mehreren Ziehumformvorgängen verwendet werden, bei denen zwischen den Glühvorgängen relativ große Verformungen auftreten.

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Schweißen
Alloy 400 kann durch eine Vielzahl von Verfahren verbunden werden, darunter Gas-Wolfram-Lichtbogen-, Gas-Metall-Lichtbogen- und abgeschirmte Metall-Lichtbogen-Verfahren.Bei all diesen Verfahren ist eine gründliche Reinigung des Verbindungsbereichs erforderlich, um Versprödung durch beispielsweise Schmierstoffe und Farben zu vermeiden.Für eine optimale Schweißung muss das Material frei von Zunder sein.