Monel-legering er en Ni-basert legering, dens viktigste kjemiske sammensetning er nikkel (Ni), det høyeste innholdet er opptil 67%, den andre hovedkjemiske sammensetningen er kobber (Cu), og inneholder også en liten mengde jern (Fe) , mangan (Mn) og karbon (C), silisium (Si) og andre grunnstoffer.
Styrken til Monel-legeringen er høyere enn for rent nikkel, og den tåler korrosjon av ulike medier, inkludert hurtigflytende sjøvann.Behandlingsmetodene til Monel-legering inkluderer varmbearbeiding, kaldbearbeiding, maskinering og sveising.
I 1901 skapte Robert Crooks Stanley, en metallurg ved International Nickel Company (INCO), Monel-legeringen.
Kilden til Monel-legeringsnavnet er basert på informasjon for å hylle daværende styreleder i selskapet Ambrose Monell (Ambrose Monell).Senere fungerte Stanley også som styreleder i International Nickel Corporation.Monel-legering ble gitt patent i 1906.
Monel-legering er en kostbar legering hvis pris er 5-10 ganger høyere enn for rent kobber og rent nikkel.Derfor brukes den kun i applikasjoner der den ikke kan erstattes av billige alternativer.
Kjemisk sammensetning og mekaniske egenskaper til Monel 400-legering (N0440):
Kjemisk sammensetning av Monel 400-legering (%) | ||||||||
| C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr ≥ | Ni ≥ | Mo ≥ | Cu ≤ |
| 0,3 | 0,5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28,0-34,0 |
| Andre | N ≤ | A l≤ | Ti ≤ | F e≤ | Co ≤ | V ≤ | W ≤ | NB ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) legeringsstrekkfasthet: σb ≥ 450 Mpa.
2. Monel 400 (N04400) legering flytegrense: σb ≥ 170 Mpa.
3. Monel 400 (N04400) legeringsforlengelse: δ ≥ 30%.
Egenskaper til Monel Alloy
Monel legering er en solid løsning binær legering.Siden Ni og Cu er oppløst i hverandre, er det også en enfaselegering.Sammenlignet med stål er maskinering av Monel-legering vanskelig, hovedsakelig på grunn av dens raske arbeidsherdeegenskaper.Det krever svinging ved lave hastigheter og lave matingshastigheter.
Tettheten til Monel-legering 400 er 8,80 g/cm3, smeltetemperaturområdet er 1300~1350 °C, ledningsevnen er ca. 34% IACS (IACS refererer til International Standard Conductivity of Annealed Copper), og den glødede hardhetsverdien er 65 HRB.Monel legering 400 er kjent for sin seighet og kan opprettholde denne seigheten i et betydelig temperaturområde.
Den tåler korrosjon av forskjellige syrer og alkalier, og noen Monel-legeringer tåler til og med ren oksygenforbrenning.Det brukes vanligvis i svært korrosive miljøer.Monel-legering K-500 dannet etter tilsetning av en liten mengde aluminium (Al) og titan (Ti) har samme korrosjonsmotstand som Monel-legering 400, men høyere styrke, som hovedsakelig skyldes dannelsen av γ'-fase under aldringsbehandling.Under normale omstendigheter er Monel-legering mye dyrere enn rustfritt stål.
Monel legering 400 kan også opprettholde utmerkede mekaniske egenskaper under null.Selv om styrken og hardheten vil øke, vil plastisiteten eller seigheten bare reduseres litt.Selv om den er avkjølt i flytende hydrogen, vil legeringen ikke gjennomgå duktil-sprø overgang.Dette er den viktigste forskjellen mellom Monel-legering og jernholdige metallmaterialer (stål og jern) med lav temperatur sprøhet.
Monel-legering har god korrosjonsbestandighet i mange miljøer, men den er utsatt for rust når den utsettes for saltvann;den tåler ikke korrosjon av medier som inneholder nitrogenoksid, salpetersyre, svoveldioksid og hypokloritt.Bruk av Monel-legering vil også forårsake elektrokjemisk korrosjon.Med andre ord, når fester laget av aluminium, sink eller jern kommer i kontakt med Monel-legering, under visse forhold (som bruk i hurtigflytende sjøvann), metallfeste Delene vil raskt korroderes.
Bruk av Monel-legering
Luftfart
På 1960-tallet.Monel-legering har vunnet et stort antall bestillinger innen rom- og flykonstruksjon.Spesielt brukt til å bygge flykroppen og huden til eksperimentelle jetfly.For eksempel kan den nordamerikanske X-15 brukes til å motstå den store mengden varme som genereres av aerodynamisk friksjon under ekstremt rask flyging.Monel-legering kan fortsatt opprettholde sin styrke ved ekstremt høye temperaturer, slik at den kan opprettholde formstabiliteten ved høye atmosfæriske flyhastigheter.Under flyvedlikehold brukes Monel-legering som en låsetråd i områder med høy temperatur for å sikre at festene er låst;av økonomiske årsaker brukes vanligvis låsetråder i rustfritt stål i andre områder.
Oljeutvinning og raffinering
Monel brukes til å lage deler som kommer i direkte kontakt med konsentrert flussyre i en alkyleringsenhet.Monel-legeringens ekstraordinære motstand mot flussyrekorrosjon er fantastisk.Den tåler alle konsentrasjoner av flussyre, og temperaturen kan nå kokepunktet til flussyre.Dette kan være materialet med den beste korrosjonsmotstanden blant vanlige ingeniørlegeringsmaterialer.Monel-legering tåler også korrosjon av ulike sulfider og saltsyre i et reduserende miljø.
maritimt ingeniørarbeid
Korrosjonsmotstanden til Monel-legeringen gjør den til et ideelt materiale for marine applikasjoner, som rørsystemer, pumpeaksler, sjøventiler, trolling-fiskelinjer og kurvfiltre.Noen Monel-legeringer er helt umagnetiske, og brukes til å lage ankerkabler for minesveipere og hus for utstyr for måling av magnetfelt.På yachter brukes Monel-legeringstråd for å låse ankerkabelsjakler.Monel-legering brukes også til å lage vanntanker og drivstofftanker og andre undervannsenheter, for eksempel propellaksler og kjølbolter.
Det skal bemerkes at på grunn av problemet med elektrokjemisk korrosjon (bimetallisk korrosjon) i sjøvann, må Monel-legeringen isoleres fra andre metaller (som stål) under skipsbygging.New York Times publiserte 25. august 1915. En artikkel i ”rapporterte om ulykken med en 215 fot lang yacht: ”Den første yachten hvis skrog var konstruert utelukkende av Monel-legering ble omgjort til fragmenter på bare seks uker og ble tvunget til å skrote».Takket være elektrokjemisk korrosjon ble stålstrukturkjølen til yachten raskt erodert og tynnet etter kontakt med Monel-legering, noe som til slutt førte til kollaps av yachtens bunn.Når det gjelder sjøfuglforskning, spesielt materialvalg for fuglefot-identifikasjonsringen, har fuglefot-identifikasjonsringen laget av Monel-legering blitt brukt i mange slags sjøfugler, som for eksempel albatrosser som lever i korrosive sjøvannsmiljøer.
Musikk Instrument
Monel-legering brukes til å lage visse høykvalitets ventilstempler eller rotorer for musikkinstrumenter, for eksempel små, store og franske horn.RotoSound brukte Monel-legering til å lage elektriske gitarstrenger i 1962. Disse strengene brukes av mange artister.I 2017 ga D'Addario-strengeselskapet (D'Addario-strengeselskap) ut et sett med fiolinstrengprodukter, som også er rundviklede strenger med Monel-legering viklet på D- og G-strenger.
Annen bruk
Identitetsmerker laget av Monel-legering (hundemerker for amerikanske soldater under andre verdenskrig)
Utmerket korrosjonsbestandighet mot ulike syrer og oksygen gjør Monel-legering til et høykvalitetsmateriale i kjemisk industri.Andre bruksscenarier som:
1. Urananrikning, de fleste av rørledningene med stor diameter som brukes til uranheksafluorid er laget av Monel-legering;
2. Reguleringsventil for høyt trykk og sterk reaktiv flaskegass (som HCl);
3. På begynnelsen av det tjuende århundre ble Monel-legering mye brukt i det overopphetede dampsystemet til dampgeneratorsett;
4. Monel-legering brukes også ofte til å lage kjøkkenvasker og brilleinnfatninger;
5. Forbrenningskammeret som brukes til å lage kjelens tenningsrør;
6. Designlevetiden til Clock of Long Now er 10 000 år.På den forutsetning at det ikke brukes edle metaller, er noen deler av klokken laget av Monel-legeringsmateriale basert på bekymringer om korrosjonsbestandighet.
Innleggstid: 19. mai 2021