Monel 400 je zlitina niklja in bakra, odporna proti koroziji v mnogih okoljih. Sestavljen je iz dveh kristalnih trdnih snovi, ki tvorita eno samo novo trdno snov.
Monel je bil zamisel Roberta Crooksa Stanleyja iz mednarodne nikelske družbe. Patentirano leta 1906 je bilo imenovano za predsednika družbe Ambrosea Monela. Drugi "L" je bil odstranjen iz imena kovine, ker takrat ni bilo mogoče patentirati imena osebe.
Pregled
Monovih zlitin je več, začenši z Monel 400, ki vsebuje najmanj 63% niklja, med 29% in 34% bakra, med 2% in 2,5% železa ter med 1,5% in 2% mangana. Monel 405 doda največ 0,5% silicija, Monel K-500 pa doda med 2,3% in 3,15% aluminija ter med 0,35% in 0,85% titana. Vse te in druge variacije so cenjene po odpornosti proti napadom kislin in alkalij, pa tudi po visoki mehanski trdnosti in dobri duktilnosti.
Monel 400 vsebuje enako količino niklja in bakra, kot ga najdemo v naravni nikljevi rudi v Ontariu v Kanadi. Ima visoko trdnost in ga lahko utrdi le hladno delo. Zaradi svoje odpornosti proti kvarjenju se Monel 400 najpogosteje uporablja v delih, ki jih najdemo v morskem in kemičnem okolju.
Čeprav je kovina zelo uporabna, je v večini aplikacij stroškovno prepovedan. Monel 400 stane pet do 10-krat toliko kot navadni nikelj ali baker.
Posledično se uporablja redko - in samo takrat, ko nobena druga kovina ne bi mogla opraviti istega dela. Kot primer je Monel 400 ena redkih zlitin, ki ohranja svojo trdnost pri ničelnih temperaturah, zato se uporablja v teh okoliščinah.
Izdelava
Po navedbah Azom.com, tehnike obdelave železovih zlitin se lahko uporabljajo za Monel 400, čeprav je težko, ker se med postopkom močno strdi.
Če je cilj utrjevanje Monel 400 edina možnost, je hladna obdelava z mehkimi materiali edina možnost. S hladnim delom se namesto toplote namesto toplote uporablja mehanski stres, ki spreminja obliko kovine.
Azom.com za Monel 400 priporoča varjenje s plinskim oblokom, varjenje kovinskih oblog, plinsko in kovinsko obločno varjenje in varjenje s podtopnim oblokom. Pri vročem delujočem Monelu 400 naj bi se temperature gibale od 648-1.176 stopinj Celzija (1.200-2.150 stopinj Fahrenheita). Žarimo ga lahko pri 926 stopinjah Celzija (1.700 stopinj Fahrenheita).
Prijave
Zaradi svoje odpornosti na kisline, alkalije, morsko vodo in drugo se Monel 400 pogosto uporablja v aplikacijah, pri katerih bi lahko korozija zaskrbela. Kot poroča Azom.com, to vključuje morska okolja, kjer so potrebne napeljave, ventili, črpalke in cevovodi.
Druge aplikacije včasih vključujejo kemične obrate, vključno z okolji, ki uporabljajo žveplovo kislino in fluorovodikovo kislino.
Drugo področje, kjer je Monel 400 priljubljen, je industrija očal. Je med najbolj priljubljenimi materiali, ki se uporabljajo za okvirje, posebej za sestavne dele vzdolž templjev in čez most nosu. Po navedbah Eyecare Business, kombinacija trdnosti in odpornosti proti koroziji je uporabna za okvirje.
Pomanjkljivost pa je, da ga je težko oblikovati, saj omejuje njegovo uporabnost za nekatere okvirje.
Pomanjkljivosti
Čeprav je Monel 400 dragocen v številnih aplikacijah, ni popoln. Čeprav je odporen proti koroziji na več načinov, ne prenese dušikovega oksida, dušikove kisline, žveplovega dioksida in hipokloritov. Monel 400 se torej ne sme uporabljati v okoljih, kjer bi bil izpostavljen tem elementom.
Monel 400 je tudi dovzeten za galvansko korozijo. To pomeni, da se aluminijasti, cinkovi ali železni pritrdilni elementi hitro korodirajo, če jih uporabljamo z Monel 400.
Standardna sestava Monel 400
Standardna sestava Monel 400 je večinoma niklja in bakra:
- Nikelj (plus kobalt): 63% najmanj
- Ogljik: največ 0,3%
- Mangan: največ 2,0%
- Likalnik: največ 2,5%
- Žveplo: največ 0,024%
- Silicij: 0,5% največ
- Baker: 29-34%
Lastnosti nikelj-bakrene zlitine Monel 400
Naslednja tabela opisuje lastnosti Monel 400.
Glede na druge podobne kovine je nenavadno močan in odporen proti koroziji.
| Lastnina | Vrednost (meritev) | Vrednost (Imperial) |
|---|---|---|
| Gostota | 8.80*103 kg / m3 | 549 lb / ft3 |
| Modul elastičnosti | 179 GPa | 26.000 ksi |
| Toplotna ekspanzija (20 ° C) | 13.9*10-6º C-1 | 7.7*10-6 v / (v * ºF) |
| Specifična toplotna kapaciteta | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (lb * ºF) |
| Toplotna prevodnost | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * v / (hr * ft2* ºF) |
| Električni upor | 54.7*10-8 Ohm * m | 54.7*10-6 Ohm * cm |
| Natezna trdnost (žarjena) | 550 MPa | 79.800 psi |
| Moč donosa (žarjena) | 240 MPa | 34.800 psi |
| Raztezek | 48% | 48% |
| Temperatura tekočine | 1350 ° C | 2.460º F |
| Temperatura Solidusa | 1.300 ° C | 2.370º F |
Viri: www.substech.com, www.specialmetals.com