Το Monel400 και το Monel K500 είναι και τα δύο κράματα Monel. Ποιά είναι η διαφορά?
Η σύνθεση των Monel K500 και Monel 400 διαφέρει ελάχιστα, επομένως η αντίστασή τους στη διάβρωση είναι ισοδύναμη. Ωστόσο, το κράμα K500 έχει πολλές φορές μεγαλύτερη αντοχή σε διαρροή και αντοχή σε εφελκυσμό, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για εφαρμογές βαρέως τύπου.
Αρχικά αναπτύχθηκε από τη International Nickel στις αρχές του 20ου αιώνα, το Monel 400 είναι ένα από μια σειρά προϊόντων που αναπτύχθηκαν στη συνέχεια με βάση τις αναλογίες νικελίου και χαλκού στα μεταλλεύματα που βρίσκονται φυσικά στα καναδικά ορυχεία. Δεδομένου ότι το μετάλλευμα είναι συνήθως ένα πολύ σταθερό συστατικό, ένα εξίσου σταθερό, ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα μπορεί να ληφθεί χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο. Το εμπορικό σήμα Monel, που τώρα ανήκει στην Specialty Metals Corporation, έχει γίνει συνώνυμο αυτής της οικογένειας κραμάτων, αν και πλέον παράγεται ευρέως από πολλά εργοστάσια.
Το Monel400 και το Monel K500 είναι και τα δύο κράματα Monel. Ποιά είναι η διαφορά?
Monel400 is composed almost entirely of nickel (>63%) και χαλκός (28-34%), με μικρότερες μόνο ποσότητες σιδήρου, μαγγανίου και άλλων ιχνοστοιχείων. Το νικέλιο και ο χαλκός είναι διαλυτά μεταξύ τους, επομένως η μικροδομή αποτελείται από μία μόνο φάση. Μπορεί να ενισχυθεί με ψυχρή επεξεργασία αλλά όχι με θερμική επεξεργασία. Το κράμα 400 έχει σχετικά υψηλή αντοχή σε σύγκριση με άλλα κράματα χαλκού και οι ιδιότητες κρούσης του παραμένουν σε επίπεδα κάτω από το μηδέν έως 480 μοίρες.
/////////////////////////////////////Χημική σύνθεση Monel400/////// // ///////////////////////////////
Περιεχόμενο στοιχείου%
Νικέλιο (συν κοβάλτιο): Λιγότερο ή ίσο με 63.0
Αλουμίνιο: Μικρότερο ή ίσο με 0.50
Άνθρακας: Μικρότερος ή ίσος με 0.15
Χαλκός: 28.0 -34.0
Σίδηρος: 1.00-2.50
Μαγγάνιο: Μικρότερο ή ίσο με 2.0
Θείο: Μικρότερο ή ίσο με 0.02
Πυρίτιο: Μικρότερο ή ίσο με 0.5
Τιτάνιο: Μικρότερο ή ίσο με 0.30
Λόγω του ότι η σύνθεσή του είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου νικέλιο και χαλκός, το Monel 400 είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση του θαλασσινού νερού και θα σχηματίσει γρήγορα ένα περίπλοκο αλλά λεπτό και κολλώδες προστατευτικό φιλμ επιφάνειας όταν εκτεθεί σε καθαρό θαλασσινό νερό. Αυτή η προστατευτική μεμβράνη προστατεύει το κράμα στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά το μόνο μειονέκτημα είναι ότι ο ρυθμός ροής είναι πολύ αργός και μπορεί να δημιουργήσει ρύπους που μπορεί να οδηγήσει σε διάτρηση ή ορισμένους ρύπους που μπορεί να καταστρέψουν το φιλμ.
Όπως το θαλασσινό νερό, το Monel 400 είναι επίσης ανθεκτικό στη διάβρωση από άλλα διαλύματα χλωρίου και μια σειρά οξέων, συμπεριλαμβανομένου του θειικού οξέος. Εφόσον η περιεκτικότητα του διαλύματος σε οξυγόνο είναι ελάχιστη, δηλαδή υπό αναγωγικές συνθήκες, είναι ανθεκτικό στο υδροφθορικό οξύ και στο γιανικό οξύ. Χρησιμοποιείται ευρέως στη ναυτιλιακή και χημική βιομηχανία κυρίως λόγω της εξαιρετικής αντοχής του στη διάβρωση.
Ωστόσο, το επίπεδο αντοχής του Monel400 περιορίζει τη χρήση του σε πιο δομικές εφαρμογές. Το Monel K500 αναπτύχθηκε για να ξεπεράσει αυτόν τον περιορισμό. Η σύνθεσή του είναι ίδια με το Monel400, αλλά προστίθενται αλουμίνιο και τιτάνιο σε μικρές ποσότητες (3-4% συνολικά). Το αλουμίνιο και το τιτάνιο συνδυάζονται για να σχηματίσουν μικροσκοπικά ιζήματα που μπορούν να ελεγχθούν με θερμική επεξεργασία. Μετά τη σφυρηλάτηση ή την έλαση, ο στρογγυλός χάλυβας υφίσταται θερμική επεξεργασία γήρανσης, διατηρώντας τον σε υψηλή θερμοκρασία για αρκετές ώρες και στη συνέχεια ψύχεται αργά στον αέρα. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι όσο το δυνατόν περισσότερο αλουμίνιο και τιτάνιο μπορούν να εξαχθούν από το διάλυμα και να σχηματίσουν ένα λεπτό, ευρέως διασκορπισμένο δίκτυο. Αυτά τα ιζήματα προκάλεσαν σημαντικές βελτιώσεις στις μηχανικές ιδιότητες - 4-πλάσια αύξηση στην αντοχή διαρροής και 2-πλάσια αύξηση στην αντοχή εφελκυσμού. Η αυξημένη αντοχή του Monel K500 σημαίνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά σε πιο δύσκολα εξαρτήματα, όπως άξονες θαλάσσης, στελέχη βαλβίδων, συνδετήρες, άξονες αναμικτήρα και αναδευτήρα, καθώς και λεπίδες, κολάρα τρυπανιών και εξαρτήματα εναλλάκτη θερμότητας.
/////////////////////////////////////Χημική σύνθεση Monel K500////// // /////////////////////////////////
Element@@@@@@Content% [Ερώτηση τιμής σημείου]
Νικέλιο (συν κοβάλτιο): Μεγαλύτερο ή ίσο με 63.0
Άνθρακας: Μικρότερος ή ίσος με 0.25
Μαγγάνιο: Μικρότερο ή ίσο με 1,5
Σίδηρος: Μικρότερο ή ίσο με 2.0
Θείο: Μικρότερο ή ίσο με 0.01
Πυρίτιο: Μικρότερο ή ίσο με 0.5
Χαλκός: 27.0 -33.0
Αλουμίνιο: 2.30 - 3.15
Τιτάνιο: 0.35 - 0.85
Δεδομένου ότι η σύνθεση του Monel K500 είναι ουσιαστικά πανομοιότυπη με αυτή του Monel 400, η βασική χημική αντοχή και αντοχή στη διάβρωση παραμένει η ίδια. Υπάρχει ένα επιχείρημα ότι το κράμα K500 μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης σε περιορισμένες περιπτώσεις, αλλά αυτό πιθανότατα οφείλεται στη χρήση του σε εφαρμογές υψηλότερης καταπόνησης (λόγω της υψηλότερης αντοχής του).
Δεδομένου ότι οι προδιαγραφές του Monel K500 δεν έχουν εμφανείς ελλείψεις σε σύγκριση με το Monel400, και με τη σημαντική βελτίωση της αντοχής, έχει ανοίξει μεγάλος αριθμός νέων πεδίων εφαρμογής, επομένως η χρήση των υλικών Monel K500 στην αγορά είναι πιο άφθονη.
