A Monel 400 egy olyan nikkel-réz ötvözet, amely számos környezetben ellenáll a korróziónak. Két kristályos szilárd anyagból áll, amelyek egyetlen új szilárd anyagot képeznek.
Monel Robert Crooks Stanley, a Nemzetközi Nikkel Vállalat agyalapja volt. Az 1906-ban szabadalmaztatott nevét a cég elnökének, Ambrose Monellnek nevezték el. A második "L" betűt eltávolították a fém nevéből, mert akkoriban nem lehetett szabadalmazni egy személy nevét.
Áttekintés
A Monel ötvözetek többféle variációval kezdődhetnek, a Monel 400-atól kezdve, amely legalább 63% nikkelt, 29% és 34% közötti réztartalmat, 2% és 2,5% közötti vasat és 1,5% és 2% közötti mangánt tartalmaz. A Monel 405 legfeljebb 0,5% szilíciumot és a Monel K-500 2,3% és 3,15% alumíniumot és 0,35% és 0,85% titánt ad hozzá. Ezeket és más variációkat mind a savak és lúgok támadásállóságának, mind a nagy mechanikai szilárdságuk és a jó rugalmasságuk miatt értékelik.
A Monel 400 ugyanolyan mennyiségű nikkelt és rézet tartalmaz, mint a kanadai Ontarioban található természetes nikkelércben. Nagy szilárdságú, és csak az által megkeményíthető
hideg munka. A romlásnak ellenálló képessége miatt a Monel 400-at leggyakrabban a tengeri és vegyi környezetben található alkatrészekben használják.Noha nagyon hasznos fém, a legtöbb alkalmazásban költséghatékony. A Monel 400 öt-tízszeresére kerül, mint a szokásos nikkel vagy réz.
Ennek eredményeként ritkán használják, és csak akkor, ha más fém nem képes ugyanazt a munkát elvégezni. Például a Monel 400 egyike azon kevés ötvözeteknek, amelyek megtartják erejét nulla alatti hőmérsékleten, így ilyen körülmények között használják.
Gyártás
Alapján Azom.com, a vasötvözetek megmunkálási technikái alkalmazhatók a Monel 400 esetében, bár ez nehéz, mert a munka során megkeményedik.
Ha a cél a Monel 400 keményítése, akkor a hideg megmunkálás lágy szerszámok felhasználásával történik csak. Hidegen megmunkálással a fém alakjának megváltoztatására hő helyett mechanikus feszültséget alkalmaznak.
Az Azom.com javasolja a gázív hegesztést, fém ív hegesztést, gáz fém ív hegesztést és merülő ív hegesztést a Monel 400 számára. A Monel 400 meleg megmunkálásakor a hőmérsékletnek 648–1 176 Celsius fok (1200–2 150 Celsius fok) között kell lennie. Légteleníthető 926 Celsius fokon (1700 Fahrenheit fok).
Alkalmazások
Savakkal, lúgokkal, tengervízzel és egyebekkel szembeni ellenállása miatt a Monel 400-at gyakran alkalmazzák olyan alkalmazásokban, ahol a korrózió veszélyt jelenthet. Az Azom.com szerint ez magában foglalja a tengeri környezeteket is, ahol szerelvényekre, szelepekre, szivattyúkra és csőrendszerekre van szükség.
Más alkalmazások között néha szerepelnek vegyi üzemek, ideértve a kénsavat és hidrogén-fluoridot használó környezeteket is.
Egy másik terület, ahol népszerű a Monel 400, a szemüvegipar. A keretekhez használt legnépszerűbb anyagok közé tartozik, különösen a templomok mentén és az orr hídján lévő alkatrészeknél. Alapján Szemápolási üzlet, a szilárdság és a korrózióállóság kombinációja hasznos a kereteknél.
Hátránya azonban, hogy nehéz alakítani, korlátozva annak felhasználhatóságát egyes kereteknél.
hátrányai
Noha sok alkalmazásban értékes, a Monel 400 nem tökéletes. Noha sok szempontból ellenáll a korróziónak, nem képes ellenállni a salétrom-oxidnak, salétromsavnak, kén-dioxidnak és hipokloritoknak. Tehát a Monel 400-at nem szabad olyan környezetben használni, ahol ki vannak téve ezeknek az elemeknek.
A Monel 400 szintén hajlamos a galván korrózióra. Ez azt jelenti, hogy az alumínium, cink vagy vas kötőelemek gyorsan korrodálódhatnak, ha a Monel 400-at használják.
A Monel 400 szokásos összetétele
A Monel 400 szokásos összetétele többnyire nikkel és réz:
- Nikkel (plusz kobalt): Legalább 63%
- Szén: legfeljebb 0,3%
- Mangán: legfeljebb 2,0%
- Vas: maximum 2,5%
- Kén: legfeljebb 0,024%
- Szilícium: legfeljebb 0,5%
- Réz: 29-34%
A nikkel-réz ötvözet Monel 400 tulajdonságai
Az alábbi táblázat a Monel 400 tulajdonságait írja le.
Más hasonló fémekhez viszonyítva szokatlanul erős és korrózióálló.
| Ingatlan | Érték (metrikus) | Érték (birodalmi) |
|---|---|---|
| Sűrűség | 8.80*103 kg / m3 | 549 font / láb3 |
| Rugalmassági modulusz | 179 GPa | 26 000 ksi |
| Hő expanzió (20ºC) | 13.9*10-6º C-1 | 7.7*10-6 in / (a * F) |
| Fajlagos hőkapacitás | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (lb * ºF) |
| Hővezető | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * in / (hr * ft2* F) |
| Elektromos ellenállás | 54.7*10-8 Ohm * m | 54.7*10-6 Ohm * cm |
| Szakítószilárdság (lágyítva) | 550 MPa | 79,800 psi |
| Hozamszilárdság (lágyítva) | 240 MPa | 34,800 psi |
| nyúlás | 48% | 48% |
| Liquidus hőmérséklet | 1,350º C | 2,460º F |
| Solidus hőmérséklet | 1300º C | 2,370º F |
Források: www.substech.com, www.specialmetals.com