Monel 400 ir niķeļa un vara sakausējums, kas daudzās vidēs ir izturīgs pret koroziju. Tas sastāv no divām kristāliskām cietām vielām, kas veido vienu jaunu cietu vielu.
Monels bija Roberta Krūka Stenlija idejas avots no Starptautiskās niķeļa kompānijas. Patentēts 1906. gadā, tas tika nosaukts par uzņēmuma prezidentu Ambrose Monell. Otrais "L" tika noņemts no metāla nosaukuma, jo tajā laikā nebija iespējams patentēt personas vārdu.
Pārskats
Monel sakausējumiem ir vairākas variācijas, sākot ar Monel 400, kas satur vismaz 63% niķeļa, no 29% līdz 34% vara, no 2% līdz 2,5% dzelzs un no 1,5% līdz 2% mangāna. Monel 405 pievieno ne vairāk kā 0,5% silīcija, un Monel K-500 pievieno no 2,3% līdz 3,15% alumīnija un no 0,35% līdz 0,85% titāna. Šīs un citas variācijas tiek novērtētas par izturību pret skābju un sārmu iedarbību, kā arī par augsto mehānisko izturību un labu elastību.
Monel 400 satur tādu pašu niķeļa un vara daudzumu, kāds ir dabiski sastopamā niķeļa rūdā Ontario, Kanādā. Tam ir liela izturība, un to var sacietēt tikai
auksts darbs. Sakarā ar tā izturību pret nolietošanos, Monel 400 visbiežāk izmanto daļās, kas atrodamas jūras un ķīmiskajā vidē.Lai arī tas ir ļoti noderīgs metāls, lielākajā daļā lietojumprogrammu tas ir dārgs. Monel 400 maksā piecas līdz 10 reizes vairāk nekā parastais niķelis vai varš.
Tā rezultātā to izmanto reti un tikai tad, ja neviens cits metāls nevarētu veikt to pašu darbu. Piemēram, Monel 400 ir viens no nedaudzajiem sakausējumiem, kas saglabā izturību zem nulles temperatūras, tāpēc šajos apstākļos to izmanto.
Izgatavošana
Saskaņā ar Azom.com, Monel 400 var izmantot dzelzs sakausējumu apstrādes paņēmienus, lai gan tas ir grūti, jo tas procesa laikā sacietē.
Ja mērķis ir Monel 400 sacietēšana, vienīgā iespēja ir aukstā apstrāde, izmantojot mīksto materiālu veidus. Aukstās apstrādes laikā metāla vietā tiek mainīta mehāniskā spriedze, nevis karstums.
Azom.com iesaka gāzes loka metināšanu, metāla loka metināšanu, gāzes metāla un loka metināšanu un iegremdētā loka metināšanu Monel 400. Karstā laikā strādājot Monel 400, temperatūrai jābūt diapazonā no 648–1 176 grādiem pēc Celsija (1 200–2 150 grādi pēc Fārenheita). To var atkvēlināt 926 grādos pēc Celsija (1700 grādi pēc Fārenheita).
Lietojumprogrammas
Tā kā tā ir izturīga pret skābēm, sārmiem, jūras ūdeni un citiem līdzekļiem, Monel 400 bieži izmanto gadījumos, kad korozija varētu radīt bažas. Saskaņā ar Azom.com, tas ietver jūras vidi, kurā nepieciešami armatūra, vārsti, sūkņi un cauruļvadu sistēmas.
Citos pielietojumos dažreiz ietilpst ķīmiskās rūpnīcas, ieskaitot vidi, kurā izmanto sērskābi un fluorūdeņražskābi.
Vēl viena joma, kurā Monel 400 ir populāra, ir briļļu rūpniecība. Tas ir viens no populārākajiem materiāliem, ko izmanto rāmjiem, īpaši komponentiem gar tempļiem un virs deguna tilta. Saskaņā ar Acu kopšanas bizness, stiprības un izturības pret koroziju kombinācija padara to noderīgu rāmjiem.
Trūkums ir tas, ka to ir grūti veidot, ierobežojot tā lietderību dažiem kadriem.
Trūkumi
Lai arī Monel 400 ir vērtīgs daudzās lietojumprogrammās, tas nav ideāls. Kaut arī daudzējādā ziņā izturīgs pret koroziju, tas nevar izturēt slāpekļa oksīdu, slāpekļskābi, sēra dioksīdu un hipohlorītus. Tātad, Monel 400 nedrīkst lietot vidē, kur tā būtu pakļauta šiem elementiem.
Arī Monel 400 ir jutīgs pret galvanisko koroziju. Tas nozīmē, ka alumīnija, cinka vai dzelzs stiprinājumi var ātri sarūsēt, ja tos lieto kopā ar Monel 400.
Monel 400 standarta sastāvs
Monel 400 standarta sastāvā galvenokārt ir niķelis un varš:
- Niķelis (plus kobalts): Vismaz 63%
- Ogleklis: maksimāli 0,3%
- Mangāns: maksimāli 2,0%
- Dzelzs: maksimums 2,5%
- Sērs: maksimāli 0,024%
- Silīcijs: maksimāli 0,5%
- Varš: 29-34%
Niķeļa-vara sakausējuma Monel 400 īpašības
Šajā tabulā aprakstītas Monel 400 īpašības.
Salīdzinot ar citiem līdzīgiem metāliem, tas neparasti ir stiprs un izturīgs pret koroziju.
| Īpašums | Vērtība (metrika) | Vērtība (Imperial) |
|---|---|---|
| Blīvums | 8.80*103 kg / m3 | 549 mārciņas / pēdas3 |
| Elastības modulis | 179 GPa | 26 000 ksi |
| Termiskā izplešanās (20ºC) | 13.9*10-6º C-1 | 7.7*10-6 iekšā / (* ºF) |
| Īpatnējā siltuma jauda | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (lb * ºF) |
| Siltumvadītspēja | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * in / (hr * pēdas2* ºF) |
| Elektriskā pretestība | 54.7*10-8 Ohm * m | 54.7*10-6 Ohm * cm |
| Stiepes izturība (rūdīta) | 550 MPa | 79 800 psi |
| Ražas stiprums (atlaidināts) | 240 MPa | 34 800 psi |
| Paildzinājums | 48% | 48% |
| Liquidus temperatūra | 1350º C | 2460º F |
| Solidusa temperatūra | 1300º C | 2,370º F |
Avoti: www.substech.com, www.specialmetals.com