Monel 400 är en nickel-kopparlegering som är resistent mot korrosion i många miljöer. Den består av två kristallina fasta ämnen som bildar ett enda nytt fast ämne.
Monel var hjärnskölden till Robert Crooks Stanley från International Nickel Company. Patentiserat 1906 utsågs det till företagets president Ambrose Monell. Den andra "L" togs bort från namnet på metallen eftersom det inte var möjligt att patentera en persons namn vid den tiden.
Översikt
Det finns flera variationer av Monel-legeringar, börjar med Monel 400, som innehåller minst 63% nickel, mellan 29% och 34% koppar, mellan 2% och 2,5% järn och mellan 1,5% och 2% mangan. Monel 405 tillför högst 0,5% kisel, och Monel K-500 tillför mellan 2,3% och 3,15% aluminium och mellan 0,35% och 0,85% titan. Dessa och andra variationer värderas alla för deras motståndskraft mot angrepp av syror och alkalier, liksom för deras höga mekaniska styrka och god duktilitet.
Monel 400 innehåller samma mängd nickel och koppar som finns i en naturligt förekommande nickelmalm i Ontario, Kanada. Den har hög styrka och kan härdas bara av
kall arbetar. På grund av dess motståndskraft mot försämring används Monel 400 oftast i delar som finns i marina och kemiska miljöer.Även om det är en mycket användbar metall, är den kostnadsförbud i de flesta applikationer. Monel 400 kostar fem till 10 gånger så mycket som vanligt nickel eller koppar.
Som ett resultat används det sällan - och bara när ingen annan metall kunde göra samma jobb. Som ett exempel är Monel 400 en av de få legeringarna som bibehåller sin styrka i temperaturer under noll, så den används under dessa omständigheter.
Tillverkning
Enligt Azom.com, bearbetningstekniker som används för järnlegeringar kan användas för Monel 400, även om det är svårt eftersom det hårdnar under processen.
Om härdning av Monel 400 är målet är kallbearbetning med mjuka pressmaterial det enda alternativet. Genom kallbearbetning används mekanisk påkänning istället för värme för att förändra formen på metallen.
Azom.com rekommenderar gasbågsvetsning, metallbågsvetsning, gas-metallbågsvetsning och nedsänkt bågsvetsning för Monel 400. Vid varmarbetande Monel 400 bör temperaturen variera från 648-1176 grader Celsius (1 200-2,150 grader Fahrenheit). Det kan härdas vid 926 grader Celsius (1 700 grader Fahrenheit).
tillämpningar
På grund av dess motståndskraft mot syror, alkalier, havsvatten med mera används Monel 400 ofta i applikationer där korrosion kan vara ett problem. Enligt Azom.com inkluderar detta marina miljöer där fixturer, ventiler, pumpar och rörsystem behövs.
Andra tillämpningar inkluderar ibland kemiska anläggningar, inklusive miljöer som använder svavelsyra och fluorvätesyra.
Ett annat område där Monel 400 är populärt är glasögonindustrin. Det är bland de mest populära materialen som används för ramar, speciellt för komponenter längs templen och över näsbron. Enligt Eyecare Business, kombinationen av styrka och motstånd mot korrosion gör det användbart för ramar.
En nackdel är dock att det är svårt att forma, vilket begränsar användbarheten för vissa ramar.
nackdelar
Även om det är värdefullt i många applikationer är Monel 400 inte perfekt. Även om den på många sätt är motståndskraftig mot korrosion, tål den inte kväveoxid, salpetersyra, svaveldioxid och hypokloriter. Så Monel 400 bör inte användas i miljöer där det skulle utsättas för dessa element.
Monel 400 är också mottagligt för galvanisk korrosion. Detta betyder att aluminium-, zink- eller järnfästelement snabbt kan korrodera om de används med Monel 400.
Standardkomposition för Monel 400
Mestadels nickel och koppar inkluderar standardkompositionen för Monel 400:
- Nickel (plus kobolt): 63% lägst
- Kol: max 0,3%
- Mangan: 2,0% högst
- Järn: maximalt 2,5%
- Svavel: 0,024% maximalt
- Kisel: maximalt 0,5%
- Koppar: 29-34%
Egenskaper hos nickel-kopparlegering Monel 400
Följande tabell beskriver egenskaperna för Monel 400.
I förhållande till andra liknande metaller är den ovanligt stark och korrosionsbeständig.
| Fast egendom | Värde (metrisk) | Värde (Imperial) |
|---|---|---|
| Densitet | 8.80*103 kg / m3 | 549 pund / ft3 |
| Elasticitetsmodul | 179 GPa | 26 000 ksi |
| Termisk expansion (20 ºC) | 13.9*10-6º C-1 | 7.7*10-6 i / (i * ºF) |
| Specifik värmekapacitet | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (lb * ºF) |
| Värmeledningsförmåga | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * in / (hr * ft2* ºF) |
| Elektrisk motståndskraft | 54.7*10-8 Ohm * m | 54.7*10-6 Ohm * cm |
| Draghållfasthet (glödgad) | 550 MPa | 79 800 psi |
| Yield Strength (Anneals) | 240 MPa | 34 800 psi |
| Förlängning | 48% | 48% |
| Liquidus temperatur | 1350 ° C | 2,460º F |
| Solidus temperatur | 1 300 ° C | 2 370 ° F |
Källor: www.substech.com, www.specialmetals.com