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性能
鎳銅合金又稱蒙乃爾合金，是一種銅在鎳基體中形成的固溶體型合金，具有優良的耐蝕性。其耐蝕性能與鎳、銅相似，但更好。耐非氧化性酸的腐蝕，特別對氫氟酸的耐蝕性非常好。同時對熱濃堿也有優良的耐蝕性，還耐中性溶液、高溫鹵素、各類食品及有機酸、水、海水、大氣的腐蝕。不耐氧化性酸和其他強氧化性溶液、熔鹽、熔融金屬及含硫高溫氣體的腐蝕。在酸性溶液的三價鐵鹽如FeCl3中及在錫鹽和汞鹽中腐蝕迅速，不宜采用。
鎳銅合金既可制成粉末用于熱噴涂，也可制成線材用于熱噴涂，其粉末主要化學成分和物理性能分別如表1和表2所示；其線材化學成分和物理性能分別如表3和表4所示，尺寸規格有Φ1.6mm，Φ2.0mm和Φ2.3mm。
表1 鎳銅合金粉末主要化學成分
成分 牌號 | 化學成分（質量分數，%） | ||||
Ni | Cu | Mn | Fe | 雜質 | |
NCu-2.5-1.5 | 余量 | 27～29 | 1.2～1.8 | 2～3 | C: 0.20; Si: 0.01; Si <0.6 |
PR2151 | 余量 | 27～29 | 1.2～1.8 | 2～3 | <0.6 |
表2 鎳銅合金粉末主要物理性能
性能 牌號 | 密度 / g·cm-3 | 比熱容 (20℃) / J·kg-1·k-1 | 熱導率 20℃ / W·m-1·K-1 | 電阻溫度系數 （0℃） /(103K) | 居里點 /℃ |
NCU28-2.5-15 | 8.8 | 531.7 | 25.1 | 1.9 | 27～95 |
表3 鎳銅（Ni-Cu）合金線材的化學成分
成分 牌號 | 化學成分（質量分數，%） | |||||||
Ni | Cu | Fe | Al | Mn | C | Si | S | |
普通蒙乃爾合金 | 余量 | 30 | 1.7 | <0.5 | 1.1 | 0.1 | 0.05 | 0.35 |
K蒙乃爾合金 | 余量 | 29 | 0.9 | 2.75 | 0.85 | 0.3 | 0.5 | 0.005 |
K-500蒙乃爾合金 | 余量 | 29 | — | 2.8 | 0.5 | — | — | — |
表4 鎳銅（Ni-Cu）合金線材的物理性能
成分 牌號 | 熔點 /oC | 密度 (20oC) / g·cm-3 | 宏觀 硬度 /Rb | 線膨脹系數 （20～100oC）/10-6·K-1 | 比熱容 / J·kg-1·k-1 | 熱導率 （0～100oC）/ W·m-1·K-1 | 電阻率 （20oC） /μΩ·cm | 晶體結構 |
普通蒙乃爾合金 | 1300～1350 | 8.84 | 50 | 14.0 | 531（1246oC） | 25.96 | 48.2 | 面心立方 |
K-500 | — | 8.46 | — | 13.7 | 419 | 17.4 | 61.4 | 面心立方
|
鎳銅合金的耐蝕性能與不銹鋼（0Cr18Ni9）的耐腐蝕性能對比見表5，蒙乃爾合金的適用范圍如表6所示。
表5 鎳銅合金的耐蝕性及與不銹鋼（0Cr18Ni9）的耐腐蝕性能對比
腐蝕介質 | 試樣減重 | 試驗條件 | |
蒙乃爾合金 | 不銹鋼 | ||
30% H2SO4 | 0.0261 | 0.1975 | 平均溫度80℃，10天 |
10% H2SO4 | 0.0078 | 0.2886 | 平均溫度26℃，31天 |
10% HCL | 0.0381 | 0.3679 | 平均溫度26℃，31天 |
鹽酸 | 0.098 | 0.1327 | 平均溫度18℃，20天 |
表6 NiCu28-2.5-1.5蒙乃爾合金的使用范圍
適合工作的介質 | 可以工作的介質 | 不宜工作的介質 |
海水及鹵水、食鹽、中性鹽水溶液、碳酸鹽溶液、苛性堿溶液、氨氣、礦物油、汽油、酒精、酚、甲酚、脂肪酸、大部分有機酸、攝影試劑、染料溶液、氫氟酸 | 硫酸、磷酸、醋酸、氰氫酸、檸檬酸、硫酸亞鐵、干燥的氯 | 鹽酸、硝酸、鉻酸 亞硫酸、亞硝酸、三氯化鐵、氰化甲粉末及溶液、熔融鉛、熔融鋅 |
應用
可選用的噴涂工藝方法有超音速等離子噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂等。
鎳銅合金可作為腐蝕環境中機械零部件的耐蝕涂層，用于修復海洋環境用的各種泵的柱塞桿、旋轉軸、密封環、密封閥桿、連接軸、液壓泵；氫氟酸環境用軸類等。
