Monel 400 on nikkel-vasesulam, mis on korrosioonikindel paljudes keskkondades. See koosneb kahest kristalsest tahkisest, mis moodustavad ühe uue tahke aine.
Monel oli Robert Nicholes Stanley (International Nickel Company) vaimusünnitus. Patenteeritud 1906. aastal, sai see nime ettevõtte presidendiks Ambrose Monelliks. Teine "L" eemaldati metalli nimest, kuna sel ajal polnud inimese nime võimalik patenteerida.
Ülevaade
Moneli sulamite variatsioone on mitu, alustades Monel 400-st, mis sisaldab vähemalt 63% niklit, 29–34% vaske, 2–2,5% rauda ja 1,5–2% mangaani. Monel 405 lisab mitte rohkem kui 0,5% räni ja Monel K-500 lisab 2,3% kuni 3,15% alumiiniumi ja 0,35% kuni 0,85% titaani. Neid ja muid variatsioone hinnatakse nende vastupidavuse eest hapete ja leeliste rünnakule, samuti nende kõrge mehaanilise tugevuse ja hea elastsuse poolest.
Monel 400 sisaldab samas koguses niklit ja vaske, mida leidub looduslikult esinevas nikli maagis Ontarios, Kanadas. Sellel on kõrge tugevus ja seda saab karastada ainult
külmtöötamine. Halvenemiskindluse tõttu kasutatakse Monel 400 kõige sagedamini mere- ja keemilises keskkonnas leiduvates osades.Kuigi see on väga kasulik metall, on see enamikes rakendustes kulusid takistav. Monel 400 maksab viis kuni 10 korda rohkem kui tavaline nikkel või vask.
Seetõttu kasutatakse seda harva ja ainult siis, kui ükski teine metall ei saaks sama tööd teha. Näitena võib öelda, et Monel 400 on üks väheseid sulameid, mis säilitab oma tugevuse nullilähedastel temperatuuridel, mistõttu seda kasutatakse sellistes tingimustes.
Valmistamine
Vastavalt Azom.com, saab Monel 400 puhul kasutada rauasulamite töötlemise tehnikaid, ehkki see on keeruline, kuna see töötab protsessi käigus kõvasti.
Kui eesmärk on Monel 400 karastamine, on ainus võimalus külmetöötlus, kasutades pehmeid die-materjale. Külmetöötluse käigus kasutatakse metalli kuju muutmiseks kuumuse asemel mehaanilist koormust.
Azom.com soovitab Monel 400 jaoks gaasikaarkeevitust, metallkaarkeevitust, gaas-metalkaarkeevistust ja sukelkaarkeevitust. Monel 400 kuumtöötlemisel peaks temperatuur olema vahemikus 648-1,176 kraadi Celsiuse järgi (1200-2,150 kraadi Fahrenheiti järgi). Seda saab lõõmutada temperatuuril 926 kraadi (1700 kraadi Fahrenheiti järgi).
Rakendused
Hapete, leeliste, merevee ja muu vastupanuvõime tõttu kasutatakse Monel 400 sageli rakendustes, kus korrosioon võib muret tekitada. Azom.comi andmetel hõlmab see merekeskkondi, kus on vaja inventari, ventiile, pumbasid ja torustikusüsteeme.
Teiste rakenduste hulka kuuluvad mõnikord ka keemiatehased, sealhulgas keskkonnad, kus kasutatakse väävelhapet ja vesinikfluoriidhapet.
Teine valdkond, kus Monel 400 on populaarne, on prillitööstus. See on kõige populaarsemate materjalide hulgas, mida kasutatakse raamide jaoks, eriti komponentide jaoks piki templeid ja üle ninasilla. Vastavalt Silmahooldusäri, tugevuse ja korrosioonikindluse kombinatsioon muudab selle raami jaoks kasulikuks.
Puuduseks on aga see, et seda on keeruline vormida, piirates selle kasulikkust mõne kaadri jaoks.
Puudused
Ehkki Monel 400 on väärtuslik paljudes rakendustes, pole see täiuslik. Ehkki on mitmel viisil korrosioonikindel, ei talu see lämmastikoksiidi, lämmastikhapet, vääveldioksiidi ja hüpoklorite. Seega ei tohiks Monel 400 kasutada keskkonnas, kus see võiks nende elementidega kokku puutuda.
Monel 400 on vastuvõtlik ka galvaanilisele korrosioonile. See tähendab, et alumiinium-, tsingi- või raudkinnitused võivad Monel 400 kasutamisel kiiresti söövitada.
Monel 400 standardkompositsioon
Monel 400 standardkompositsioon sisaldab peamiselt niklit ja vaske:
- Nikkel (pluss koobalt): Minimaalselt 63%
- Süsinik: maksimaalselt 0,3%
- Mangaan: maksimaalselt 2,0%
- Raud: maksimaalselt 2,5%
- Väävel: maksimaalselt 0,024%
- Räni: maksimaalselt 0,5%
- Vask: 29-34%
Nikkel-vasesulamist Monel 400 omadused
Järgmises tabelis kirjeldatakse Monel 400 omadusi.
Teiste sarnaste metallidega võrreldes on see ebatavaliselt tugev ja korrosioonikindel.
| Vara | Väärtus (mõõdik) | Väärtus (Imperial) |
|---|---|---|
| Tihedus | 8.80*103 kg / m3 | 549 naela / jalga3 |
| Elastsuse moodul | 179 GPa | 26 000 ksi |
| Soojuspaisumine (20ºC) | 13.9*10-6° C-1 | 7.7*10-6 sisse / (* ºF) |
| Spetsiifiline soojusmaht | 427 J / (kg * K) | 0,102 BTU / (nael * ºF) |
| Soojusjuhtivus | 21,8 W / (m * K) | 151 BTU * sisse / (hr * jalga2* ºF) |
| Elektritakistus | 54.7*10-8 Oi * m | 54.7*10-6 Oo * cm |
| Tõmbetugevus (lõõmutatud) | 550 MPa | 79 800 psi |
| Saagikus tugevus (lõõmutatud) | 240 MPa | 34 800 psi |
| Pikendus | 48% | 48% |
| Vedeliku temperatuur | 1350 ° C | 2460 ° F |
| Solidus temperatuur | 1300 ° C | 2370 ° F |
Allikad: www.substech.com, www.specialmetals.com