Monel 400 er en nikkel-kobberlegering som er bestandig mot korrosjon i mange miljøer. Det består av to krystallinske faste stoffer som danner et enkelt nytt faststoff.
Monel var hjernen til Robert Crooks Stanley fra International Nickel Company. Patentert i 1906 ble det oppkalt etter presidenten for selskapet, Ambrose Monell. Den andre "L" ble fjernet fra navnet på metallet fordi det ikke var mulig å patentere en persons navn på det tidspunktet.
Oversikt
Det er flere varianter av Monel-legeringer, starter med Monel 400, som inneholder minst 63% nikkel, mellom 29% og 34% kobber, mellom 2% og 2,5% jern, og mellom 1,5% og 2% mangan. Monel 405 tilfører ikke mer enn 0,5% silisium, og Monel K-500 tilfører mellom 2,3% og 3,15% aluminium og mellom 0,35% og 0,85% titan. Disse og andre varianter er verdsatt for sin motstand mot angrep av syrer og baser, så vel som for deres høye mekaniske styrke og gode duktilitet.
Monel 400 inneholder den samme mengden nikkel og kobber som finnes i en naturlig forekommende nikkelmalm i Ontario, Canada. Den har høy styrke og kan herdes bare av
kaldt arbeid. På grunn av sin motstand mot forringelse blir Monel 400 oftest brukt i deler som finnes i marine og kjemiske miljøer.Selv om det er et veldig nyttig metall, er det kostnadsforbudt i de fleste applikasjoner. Monel 400 koster fem til 10 ganger så mye som vanlig nikkel eller kobber.
Som et resultat blir det brukt sjelden - og bare når ingen andre metall kan gjøre den samme jobben. Som eksempel er Monel 400 en av de få legeringene som opprettholder styrken i temperaturer under null, så den brukes under disse omstendighetene.
Fabrikasjon
I følge Azom.com, bearbeidingsteknikker som brukes til jernlegeringer kan brukes til Monel 400, selv om det er vanskelig fordi det arbeider hardere under prosessen.
Hvis herding Monel 400 er målet, er kaldarbeid, ved bruk av myke matriser, det eneste alternativet. Gjennom kaldarbeid, brukes mekanisk belastning i stedet for varme for å endre formen på metallet.
Azom.com anbefaler gassbuesveising, metallbuesveising, gass-metallbuesveising og nedsenket buesveising for Monel 400. Ved varmarbeid Monel 400, bør temperaturene variere fra 648-1176 grader Celsius (1 200-2,150 grader Fahrenheit). Det kan bli annealert ved 926 grader Celsius (1700 grader Fahrenheit).
applikasjoner
På grunn av sin motstand mot syrer, alkalier, sjøvann og mer, brukes ofte Monel 400 i applikasjoner der korrosjon kan være et problem. I følge Azom.com inkluderer dette marine miljøer der inventar, ventiler, pumper og rørsystemer er nødvendig.
Andre bruksområder inkluderer kjemiske planter, inkludert miljøer som bruker svovelsyre og flussyre.
Et annet område der Monel 400 er populært er brilleindustrien. Det er blant de mest populære materialene som brukes til rammer, spesielt for komponenter langs templene og over broen på nesen. I følge Eyecare Business, kombinasjonen av styrke og motstand mot korrosjon gjør det nyttig for rammer.
En ulempe er imidlertid at det er vanskelig å forme, og begrenser nytten for noen rammer.
ulempene
Selv om det er verdifullt i mange bruksområder, er Monel 400 ikke perfekt. Mens den er motstandsdyktig mot korrosjon på mange måter, tåler den ikke nitrogenoksid, salpetersyre, svoveldioksid og hypokloritter. Så Monel 400 bør ikke brukes i miljøer der den vil bli utsatt for disse elementene.
Monel 400 er også utsatt for galvanisk korrosjon. Dette betyr at aluminium, sink eller jernfester raskt kan korrodere hvis de brukes sammen med Monel 400.
Standard sammensetning av Monel 400
For det meste nikkel og kobber, inkluderer standardsammensetningen til Monel 400:
- Nikkel (pluss kobolt): 63% minimum
- Karbon: 0,3% maks
- Mangan: 2,0% maks
- Strykejern: maksimalt 2,5%
- Svovel: 0,024% maks
- Silisium: 0,5% maks
- Kobber: 29-34%
Egenskaper med nikkel-kobberlegering Monel 400
Tabellen nedenfor beskriver egenskapene til Monel 400.
I forhold til andre lignende metaller er den uvanlig sterk og korrosjonsbestandig.
| Eiendom | Verdi (metrisk) | Verdi (keiserlig) |
|---|---|---|
| tetthet | 8.80*103 kg / m3 | 549 pund / fot3 |
| Elastisitetsmodul | 179 GPa | 26.000 ksi |
| Termisk utvidelse (20 ºC) | 13.9*10-6º C-1 | 7.7*10-6 i / (i * ° F) |
| Spesifikk varmekapasitet | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (lb * ºF) |
| Termisk ledningsevne | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * in / (hr * ft2* ºF) |
| Elektrisk motstand | 54.7*10-8 Ohm * m | 54.7*10-6 Ohm * cm |
| Strekkstyrke (annealert) | 550 MPa | 79.800 psi |
| Yield Strength (Anneals) | 240 MPa | 34 800 psi |
| Forlengelse | 48% | 48% |
| Liquidus temperatur | 1.350 ºC | 2.460º F |
| Solidus temperatur | 1.300 ºC | 2.370º F |
Kilder: www.substech.com, www.specialmetals.com