Monel-legering är en Ni-baserad legering, dess huvudsakliga kemiska sammansättning är nickel (Ni), den högsta halten är upp till 67%, den andra huvudkemiska sammansättningen är koppar (Cu), och innehåller också en liten mängd järn (Fe) , mangan (Mn) och kol (C), kisel (Si) och andra grundämnen.
Styrkan hos Monel-legeringen är högre än den för rent nickel, och den kan motstå korrosion av olika medier, inklusive snabbflytande havsvatten.Bearbetningsmetoderna för Monel-legering inkluderar varmbearbetning, kallbearbetning, bearbetning och svetsning.
1901 skapade Robert Crooks Stanley, en metallurg vid International Nickel Company (INCO), Monel-legeringen.
Källan till Monel-legeringsnamnet är baserad på information för att hylla den dåvarande ordföranden för företaget Ambrose Monell (Ambrose Monell).Senare fungerade Stanley också som ordförande för International Nickel Corporation.Monel-legering beviljades patent 1906.
Monel-legering är en dyr legering vars pris är 5-10 gånger det för ren koppar och rent nickel.Därför används den bara i applikationer där den inte kan ersättas med billiga alternativ.
Kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper hos Monel 400-legering (N0440):
Kemisk sammansättning av Monel 400-legering (%) | ||||||||
| C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr ≥ | Ni ≥ | Mån ≥ | Cu ≤ |
| 0,3 | 0,5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28,0-34,0 |
| Andra | N ≤ | A l≤ | Ti ≤ | F e≤ | Co ≤ | V ≤ | W ≤ | Nb ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) legeringsdraghållfasthet: σb ≥ 450 Mpa.
2. Monel 400 (N04400) legering sträckgräns: σb ≥ 170 Mpa.
3. Monel 400 (N04400) legeringsförlängning: 5 ≥ 30 %.
Egenskaper hos Monel Alloy
Monel-legering är en binär legering med fast lösning.Eftersom Ni och Cu är lösta i varandra är det också en enfaslegering.Jämfört med stål är bearbetning av Monel-legering svår, främst på grund av dess snabba härdningsegenskaper.Det kräver svängning vid låga hastigheter och låga matningshastigheter.
Densiteten för Monel legering 400 är 8,80 g/cm3, smälttemperaturområdet är 1300~1350 °C, konduktiviteten är cirka 34% IACS (IACS hänvisar till International Standard Conductivity of Annealed Copper), och det glödgade hårdhetsvärdet är 65 HRB.Monel legering 400 är välkänd för sin seghet och kan bibehålla denna seghet i ett avsevärt temperaturområde.
Det kan motstå korrosion av olika syror och alkalier, och vissa Monel-legeringar tål till och med ren syrebränning.Det används vanligtvis i mycket korrosiva miljöer.Monel-legering K-500 bildad efter tillsats av en liten mängd aluminium (Al) och titan (Ti) har samma korrosionsbeständighet som Monel-legering 400 men högre hållfasthet, vilket främst beror på bildandet av γ'-fas under åldringsbehandling.Under normala omständigheter är Monel-legering mycket dyrare än rostfritt stål.
Monel-legeringen 400 kan också bibehålla utmärkta mekaniska egenskaper under noll.Även om styrkan och hårdheten kommer att öka, kommer plasticiteten eller segheten endast att minska något.Även om den kyls i flytande väte kommer legeringen inte att genomgå segt-spröd övergång.Detta är den mest signifikanta skillnaden mellan Monel-legering och järnmetallmaterial (stål och järn) med sprödhet vid låg temperatur.
Monel-legering har god korrosionsbeständighet i många miljöer, men den är benägen att rosta när den utsätts för saltvatten;den tål inte korrosion av media som innehåller kväveoxid, salpetersyra, svaveldioxid och hypoklorit.Användningen av Monel-legering kommer också att orsaka elektrokemisk korrosion.Med andra ord, när fästelement gjorda av aluminium, zink eller järn kommer i kontakt med Monel-legering, under vissa förhållanden (som användning i snabbt strömmande havsvatten), metallfästning Delarna kommer att korroderas snabbt.
Användning av Monel-legering
Flyg och rymd
På 1960-talet.Monel legering har vunnit ett stort antal order inom området rymd- och flygplanskonstruktion.Används speciellt för att bygga flygkroppen och huden på experimentella jetflygplan.Till exempel kan den nordamerikanska X-15 användas för att motstå den stora mängden värme som genereras av aerodynamisk friktion under extremt snabb flygning.Monel-legeringen kan fortfarande behålla sin styrka vid extremt höga temperaturer, vilket gör att den kan behålla sin formstabilitet vid höga atmosfäriska flyghastigheter.Under flygplansunderhåll används Monel-legering som en låsvajer i områden med hög temperatur för att säkerställa att fästelementen är låsta;av ekonomiska skäl används vanligtvis låsvajrar i rostfritt stål inom andra områden.
Oljeutvinning och raffinering
Monel används för att tillverka delar som kommer i direkt kontakt med koncentrerad fluorvätesyra i en alkyleringsenhet.Monel-legeringens extraordinära motståndskraft mot fluorvätesyrakorrosion är fantastisk.Den tål alla koncentrationer av fluorvätesyra, och temperaturen kan nå fluorvätesyrans kokpunkt.Detta kan vara materialet med den bästa korrosionsbeständigheten bland de vanligaste tekniska legeringsmaterialen.Monel-legering kan också motstå korrosion av olika sulfider och saltsyra i en reducerande miljö.
Marinteknik
Korrosionsbeständigheten hos Monel-legeringen gör den till ett idealiskt material för marina applikationer, såsom rörsystem, pumpaxlar, sjöventiler, trollinglinor och korgfilter.Vissa Monel-legeringar är helt omagnetiska och används för att tillverka ankarkablar för minsvepare och hus för mätutrustning för magnetfält.På yachter används Monel-legeringstråd för att låsa ankarkabelbyglar.Monel-legering används också för att tillverka vattentankar och bränsletankar och andra undervattensanordningar, såsom propelleraxlar och kölbultar.
Det bör noteras att på grund av problemet med elektrokemisk korrosion (bimetallisk korrosion) i havsvatten måste Monel-legeringen isoleras från andra metaller (som stål) under skeppsbyggnad.New York Times publicerade den 25 augusti 1915. En artikel i ”rapporterade om olyckan med en 215 fot lång yacht: ”Den första yachten vars skrov var konstruerad helt av Monel-legering förvandlades till fragment på bara sex veckor och var tvingas skrota”.Tack vare elektrokemisk korrosion eroderades yachtens köl av stålstruktur snabbt och tunnades ut efter kontakt med Monel-legering, vilket så småningom ledde till kollapsen av yachtens botten.När det gäller sjöfågelforskning, särskilt valet av material för fågelfotsidentifieringsringen, har fågelfotsidentifieringsringen av Monel-legering använts i många sorters sjöfåglar, till exempel albatross som lever i korrosiva havsvattenmiljöer.
Musik instrument
Monel-legering används för att tillverka vissa högkvalitativa ventilkolvar eller rotorer för musikinstrument, såsom små, stora och franska horn.RotoSound använde Monel-legering för att tillverka elgitarrsträngar 1962. Dessa strängar används av många artister.Under 2017 släppte strängföretaget D'Addario (D'Addario strängföretag) en uppsättning fiolsträngsprodukter, som också är rundlindade strängar med Monel-legering lindade på D- och G-strängar.
Andra användningsområden
Identitetsetiketter gjorda av Monel-legering (hundbrickor för amerikanska soldater under andra världskriget)
Utmärkt korrosionsbeständighet mot olika syror och syre gör Monel-legering till ett högkvalitativt material inom den kemiska industrin.Andra användningsscenarier som:
1. Urananrikning, de flesta av de stora rörledningarna som används för uranhexafluorid är gjorda av Monel-legering;
2. Reglerventil för högtrycks- och stark reaktiv flaskgas (som HCl);
3. I början av nittonhundratalet användes Monel-legering i stor utsträckning i det överhettade ångsystemet i ånggeneratorset;
4. Monel-legering används också ofta för att tillverka diskbänkar och glasögonbågar;
5. Förbränningskammaren som används för att tillverka pannans tändrör;
6. Designlivslängden för Clock of Long Now är 10 000 år.Med förutsättningen att inga ädelmetaller används är vissa delar av klockan gjorda av Monel-legeringsmaterial baserat på oro för korrosionsbeständighet.
Posttid: 19 maj 2021