DIN 17743 NiCu30Fe 연질소둔 합금 (+A) – 기술 표준 및 응용 분야
NiCu30Fe (소재 번호 2.4360)는 VdTÜV-Werkstoffblatt 263:1999-03 및 독일 항공 우주 재료 핸드북(WL 2.4360-1, WL 2.4360-2)에 수록된 니켈-구리 합금(모넬 400 계열)입니다. VdTÜV 재료 시트 263에 따라 TRB 100 압력 용기용으로 -10~425°C 범위에서 사용 승인되었으며, AD-Merkblatt W 2 해석에 따라 원자력 공학 분야에서도 동일 온도 범위로 적용 가능합니다.
용접성은 피복 아크 용접(S-NiCu30Mn), 가스 실드 용접(S-NiCu30MnTi), 저항 용접(최대 3mm 두께) 모두 양호하며, 예열 및 용접 후 열처리가 불필요합니다. 연질소둔 또는 응력 제거 상태에서 용접해야 하며, 5% 냉간 가공 후 응력 제거 어닐링 후에도 용접 가능합니다. 내식성은 불산, 황산, 비산화성 희산, 알칼리, 염 용액, 유기산 및 산소, 염소, 염화수소, 이산화황, 일산화탄소 등 건조 가스에 우수하며, 염소 유도 응력 부식 균열이 없습니다. 단, 산화성 성분(철염, 구리염) 존재 시 사용이 권장되지 않습니다.
주요 응용: 해양 기술(콘덴서, 파이프라인, 라이닝, 밸브), 화학/석유화학 플랜트(염 처리 원심분리기), 조선(밸브, 소화 시스템, 펌프, 프로펠러 샤프트), 에너지 기술(고압 급수 가열기, 쿨러), 환경 기술(증발 플랜트, 결정화기). 가공성: 성형성 매우 우수, 용접성 양호.
일반적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 밀도 | 20.0 °C | 8.8 - 8.82 g/cm³ |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 탄성 계수 | 20.0 °C | 182 GPa |
| 100.0 °C | 180 GPa |
| 200.0 °C | 177 GPa |
| 300.0 °C | 170 GPa |
| 400.0 °C | 165 GPa |
| 500.0 °C | 150 GPa |
| 신율 | 20.0 °C | 30 - 35 % |
| 100.0 °C | 30 % |
| 200.0 °C | 30 % |
| 300.0 °C | 30 % |
| 400.0 °C | 30 % |
| 425.0 °C | 30 % |
| 신율 A100 | 20.0 °C | 20 - 30 % |
| 신율 A50 | 20.0 °C | 30 % |
| 브리넬 경도 | 20.0 °C | 140 - 150 [-] |
| 비커스 경도 (HV10) | 20.0 °C | 155 [-] |
| 전단 강도 | 20.0 °C | 340 MPa |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 400 - 730 MPa |
| 100.0 °C | 420 MPa |
| 150.0 °C | 400 MPa |
| 200.0 °C | 390 MPa |
| 250.0 °C | 385 MPa |
| 300.0 °C | 380 MPa |
| 350.0 °C | 375 MPa |
| 400.0 °C | 370 MPa |
| 425.0 °C | 360 - 370 MPa |
| 인장 강도, 횡방향 | 100.0 °C | 420 MPa |
| 150.0 °C | 400 MPa |
| 200.0 °C | 390 MPa |
| 250.0 °C | 385 MPa |
| 300.0 °C | 380 MPa |
| 350.0 °C | 375 MPa |
| 400.0 °C | 370 MPa |
| 425.0 °C | 370 MPa |
| 항복 강도 Rp0.2 | 20.0 °C | 150 - 180 MPa |
| 100.0 °C | 150 MPa |
| 150.0 °C | 140 MPa |
| 200.0 °C | 135 MPa |
| 250.0 °C | 132 MPa |
| 300.0 °C | 130 MPa |
| 350.0 °C | 130 MPa |
| 400.0 °C | 130 MPa |
| 425.0 °C | 130 MPa |
| 항복 강도 Rp0.2, 횡방향 | 100.0 °C | 150 MPa |
| 150.0 °C | 140 MPa |
| 200.0 °C | 135 MPa |
| 250.0 °C | 132 MPa |
| 300.0 °C | 130 MPa |
| 350.0 °C | 130 MPa |
| 400.0 °C | 130 MPa |
| 425.0 °C | 130 MPa |
| 항복 강도 Rp1.0 | 20.0 °C | 205 - 210 MPa |
| 100.0 °C | 220 MPa |
| 200.0 °C | 210 MPa |
| 300.0 °C | 190 MPa |
| 400.0 °C | 180 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | -130.0 °C | 1.15E-5 1/K | |
| -75.0 °C | 1.21E-5 1/K | |
| 93.0 °C | 1.39E-5 1/K | |
| 100.0 °C | 1.38E-5 - 1.39E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.45E-5 - 1.55E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.49E-5 - 1.58E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.52E-5 - 1.6E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.56E-5 - 1.63E-5 1/K | |
| 600.0 °C | 1.6E-5 - 1.66E-5 1/K | |
| 700.0 °C | 1.64E-5 - 1.7E-5 1/K | |
| 800.0 °C | 1.68E-5 - 1.74E-5 1/K | |
| 900.0 °C | 1.73E-5 - 1.77E-5 1/K | |
| 최대 사용 온도 (장기) | | -10 - 450 °C | |
| 융점 | | 1170 - 1365 °C | 니켈-구리 합금의 일반적인 값 |
| 비열 용량 | 20.0 °C | 427 - 452 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 445 - 461 J/(kg·K) | |
| 200.0 °C | 465 - 473 J/(kg·K) | |
| 300.0 °C | 478 - 484 J/(kg·K) | |
| 400.0 °C | 490 - 495 J/(kg·K) | |
| 500.0 °C | 523 J/(kg·K) | |
| 600.0 °C | 544 J/(kg·K) | |
| 700.0 °C | 555 J/(kg·K) | |
| 800.0 °C | 566 J/(kg·K) | |
| 900.0 °C | 577 J/(kg·K) | |
| 1000.0 °C | 587 J/(kg·K) | |
| 1150.0 °C | 603 J/(kg·K) | |
| 열전도율 | -130.0 °C | 22 W/(m·K) | |
| -75.0 °C | 24 W/(m·K) | |
| 20.0 °C | 21.8 - 26 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 25.4 - 29.5 W/(m·K) | |
| 200.0 °C | 28.7 - 33 W/(m·K) | |
| 300.0 °C | 31.9 - 36.5 W/(m·K) | |
| 400.0 °C | 34.7 - 440 W/(m·K) | |
| 500.0 °C | 38.4 - 44 W/(m·K) | |
| 600.0 °C | 41.2 - 48.5 W/(m·K) | |
| 700.0 °C | 43.1 - 52 W/(m·K) | |
| 800.0 °C | 45.1 - 56 W/(m·K) | |
| 900.0 °C | 47.5 - 58 W/(m·K) | |
| 1000.0 °C | 50 W/(m·K) | |
| 1150.0 °C | 52.9 W/(m·K) | |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 저항률 | 20.0 °C | 5.13E-7 - 5.47E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 5.4E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 5.55E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 5.75E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 5.85E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 6E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 6.18E-7 Ω·m |
| 700.0 °C | 6.35E-7 Ω·m |
| 800.0 °C | 6.55E-7 Ω·m |
| 900.0 °C | 6.75E-7 Ω·m |
화학적 조성
| 원소 | 함량 (%) |
| 알루미늄 (Al) | 0.5 |
| 탄소 (C) | 0.15 - 0.3 |
| 코발트 (Co) | 2 |
| 구리 (Cu) | 28 - 34 |
| 철 (Fe) | 1 - 2.5 |
| 망간 (Mn) | 2 |
| 니켈 (Ni) | 63 |
| 실리콘 (Si) | 0.5 |
| 황 (S) | 0.02 - 0.024 |
| 티타늄 (Ti) | 0.3 |