Monel400 og Monel K500 er begge Monel-legeringer. Hvad er forskellen?
Sammensætningen af Monel K500 og Monel 400 adskiller sig meget lidt, så deres korrosionsbestandighed er tilsvarende. Alloy K500 har dog flere gange flydespændingen og trækstyrken, hvilket gør den mere velegnet til tunge applikationer.
Monel 400, der oprindeligt blev udviklet af International Nickel i begyndelsen af det 20. århundrede, er et af en række produkter, der efterfølgende er udviklet baseret på proportionerne af nikkel og kobber i malme, der findes naturligt i canadiske miner. Da malmen typisk er en meget stabil komponent, kan en lige så stabil, korrosionsbestandig legering opnås ved hjælp af denne metode. Monel-varemærket, der nu ejes af Specialty Metals Corporation, er blevet synonymt med denne familie af legeringer, selvom det nu i vid udstrækning produceres af mange fabrikker.
Monel400 og Monel K500 er begge Monel-legeringer. Hvad er forskellen?
Monel400 is composed almost entirely of nickel (>63%) og kobber (28-34%), med kun mindre mængder af jern, mangan og andre sporstoffer. Nikkel og kobber er opløselige i hinanden, så mikrostrukturen består af en enkelt fase. Det kan forstærkes ved koldbearbejdning, men ikke ved varmebehandling. Legering 400 har relativt høj styrke sammenlignet med andre kobberlegeringer, og dens slagegenskaber forbliver på niveauer under nul til 480 grader.
/////////////////////////////////////Monel400 Kemisk sammensætning/////// // ///////////////////////////////
Elementindhold %
Nikkel (plus kobolt): Mindre end eller lig med 63.0
Aluminium: Mindre end eller lig med 0.50
Kulstof: Mindre end eller lig med 0.15
Kobber: 28.0 -34.0
Jern: 1.00-2.50
Mangan: Mindre end eller lig med 2.0
Svovl: Mindre end eller lig med 0.02
Silicium: Mindre end eller lig med 0.5
Titanium: Mindre end eller lig med 0.30
På grund af sin sammensætning, der næsten udelukkende består af nikkel og kobber, er Monel 400 særlig modstandsdygtig over for havvandskorrosion og vil hurtigt danne en kompleks, men alligevel tynd og klæbrig beskyttende overfladefilm, når den udsættes for rent havvand. Denne beskyttende film beskytter legeringen i de fleste tilfælde, men den eneste ulempe er, at strømningshastigheden er meget langsom og kan danne tilsmudsning, der kan føre til huller eller visse forurenende stoffer, der kan beskadige filmen.
Ligesom havvand er Monel 400 også modstandsdygtig over for korrosion fra andre chloridopløsninger og en række syrer, herunder svovlsyre. Så længe iltindholdet i opløsningen er minimalt, det vil sige under reducerende forhold, er den modstandsdygtig over for flussyre og yaninsyre. Det er meget udbredt i marine og kemiske industrier, hovedsagelig på grund af dets fremragende korrosionsbestandighed.
Men styrkeniveauet af Monel400 begrænser dets brug i mere strukturelle applikationer. Monel K500 blev udviklet til at overvinde denne begrænsning. Dens sammensætning er den samme som Monel400, men aluminium og titanium tilsættes i små mængder (3-4% i alt). Aluminium og titanium kombineres for at danne mikroskopiske bundfald, der kan kontrolleres ved varmebehandling. Efter smedning eller valsning gennemgår rundstål en ældningsvarmebehandling, der holder det ved høj temperatur i flere timer og derefter langsomt afkøles i luften. Denne proces sikrer, at så meget aluminium og titanium som muligt kan udvindes fra opløsningen og danne et fint, vidt spredt netværk. Disse præcipitater producerede betydelige forbedringer i mekaniske egenskaber - en 4-fold stigning i flydespænding og en 2- fold stigning i trækstyrke. Den øgede styrke af Monel K500 betyder, at den kan bruges effektivt på mere udfordrende komponenter såsom marineaksler, ventilspindler, fastgørelseselementer, blander- og omrøreraksler samt rakler, borekraver og varmevekslerkomponenter.
//////////////////////////////////////Monel K500 Kemisk sammensætning////// // ////////////////////////////////
Element@@@@@@Content% [Forespørgsel om spotpris]
Nikkel (plus kobolt): Større end eller lig med 63.0
Kulstof: Mindre end eller lig med 0.25
Mangan: Mindre end eller lig med 1,5
Jern: Mindre end eller lig med 2.0
Svovl: Mindre end eller lig med 0.01
Silicium: Mindre end eller lig med 0.5
Kobber: 27.0 -33.0
Aluminium: 2.30 - 3.15
Titanium: 0.35 - 0.85
Da sammensætningen af Monel K500 stort set er identisk med Monel 400, forbliver den grundlæggende kemikalie- og korrosionsbestandighed den samme. Der er et argument for, at Alloy K500 kan være mere modtagelig for spændingskorrosionsrevner under begrænsede omstændigheder, men dette skyldes højst sandsynligt dets anvendelse i applikationer med højere belastning (på grund af dens højere styrke).
Da specifikationerne for Monel K500 ikke har nogen åbenlyse mangler sammenlignet med Monel400, og med den betydelige styrkeforbedring, er der åbnet op for en lang række nye anvendelsesområder, så markedsbrugen af Monel K500-materialer er mere rigelig.
