Är Monel bättre än rostfritt stål

Nov 13, 2020

Är Monel bättre än rostfritt stål?


Monel är en grupp av nickelLegeringar, i första hand sammansatta avNickel(från 52 till 67 %) OchKoppar, med små mängder järn, mangan, kol, och kisel. (Legeringar med kopparinnehåll 60 % eller mer kallascupronickel.)

Starkare än ren nickel, Monel legeringar är resistenta mot korrosion av många medel, inklusive snabbt strömmande havsvatten. De kan vara tillverkade lätt genom varm- och kall-arbetar, bearbetning, och svetsning.[2]

Monel skapades av Robert Crooks Stanley, som arbetade förInternationella Nickel Company(INCO) 1901. Monel alloy 400 är en binär legering av samma proportioner av nickel och koppar som finns naturligt i de meteoritiska nickelmalm frånSudbury(Ontario) gruvor och anses därför vara enpuritansk legering.[i][3][4]Monel fick sitt namn efter företagets vd Ambrose Monell, och patenterades 1906.[5]Ett L tappades, därför att familj namnger inte var tillåtna som varumärken då.[1]Namnet är nu enVarumärkeAvSpecial Metaller Corporation.

Det är en dyr legering, därav dess användning är begränsad till de applikationer där det inte kan ersättas med billigare alternativ. [citation behövs] Jämfört med kolstål, rörledningar i Monel är mer än 3 gånger så dyrt.


Egenskaper

Mån är en binär legering med fast lösning. Eftersom nickel och koppar är ömsesidigt lösligt i alla proportioner är det en enfaslegering. Jämfört med stål är Monel mycket svår att bearbeta då det arbetar-härdar mycket snabbt.  Den måste vändas och arbetas i långsamma hastigheter och låga matningshastigheter. Den är resistent mot korrosion och syror, och vissa legeringar kan tåla en brand i rent syre. Det används ofta i applikationer med starkt frätande tillstånd. Små tillägg avaluminiumOchTitanbilda en legering (K-500) med samma korrosionsmotstånd men med mycket större styrka på grund av gamma prime formation på åldrande. Monel är typiskt mycket dyrare änrostfritt stål.

Monel alloy 400 har en specifik gravitation på 8,80, ett smältområde på 1300–1350 °C, en elektrisk ledningsförmåga på cirka 34 %Iacs, och (i glödgat tillstånd) en hårdhet på 65 Rockwell B.Monel legerar 400 är noterbart för dess toughness, som underhålls över ett betydligt spänner av temperaturer.

Monel alloy 400 har utmärkta mekaniska egenskaper vid subzero Temperaturer. Styrka och hårdhet ökar med endast lätt nedsättning av duktilitet eller slagtålighet. Legeringen genomgår inte en seg till spröd övergång även vid kyld till temperaturen hos flytande väte. Detta står i tydlig kontrast till många järnhaltiga material som är spröda vid låga temperaturer trots sin ökade Styrka.

Använder

Flyg- och rymd-applikationer

På 1960-talet fann Monel metal bulkanvändning iFlygplankonstruktion, särskilt i att göra ramar och skinn avExperimental raket plan, som t.ex.Nordamerikanska X-15, för att stå emot den stora värme som alstras avAerodynamiska Friktionunder extremt hög hastighet flygning. Monel metal behåller sin styrka vid mycket höga temperaturer, vilket gör att den kan behålla sin form vid hög atmosfäriska flyghastigheter, en avvägning mot den ökade vikten av delarna på grund av Monels högaDensitet.

Monel används för säkerhetsledningar vid flygplansunderhåll för att säkerställa att fästdon inte kan komma ogjort, vanligtvis i högtemperaturområden; rostfritt tråd används inom andra områden för ekonomi.

Oljeproduktion och raffinering

Monel används i avsnittet avAlkyleringsenheteri direkt kontakt med koncentrerad fluorvätesyra. Monel erbjuder exceptionell resistens mot fluorvätesyra i alla koncentrationer upp till kokpunkten. Det är kanske den mest motståndskraftiga av alla vanligt förekommande ingenjörslegeringar. Legeringen är också resistent mot många former av svavelsyra och saltsyra under reducerande förhållanden.

Marina tillämpningar

Monels korrosionsmotstånd gör den idealisk i applikationer som rörledningar system, pumpaxlar, havsvattenventiler, trollingtråd, och sil Korgar. Vissa legeringar är helt icke-magnetiska och används för ankar kabel ombordMinsvepare,höljen för utrustning för mätning av magnetfält. I rekreation båtliv används Monel tråd för att beslagta bojor för ankarlinor, Monel är används för vatten- och bränsletankar, och för undervattensapplikationer. Det är används även för propelleraxlar och för kölbultar. På den populära Hobiecat segelbåtar, Monel nitar  används där hållfasthet behövs men rostfritt stål inte kan användas på grund av korrosionsproblem som skulle bli följden av att ha rostfritt i kontakt med aluminiummast, bom, och ram av båten, i en saltvattenmiljö.

Men på grund av problemet medElektrolytiskverkan i saltvatten (även känd somGalvanisk korrosion), i skeppsbyggnad Monel måste noggrant isoleras från andra metaller som stål.  The New York Times publicerade den 12 augusti 1915 en artikel om en 215-fots yacht, "det första fartyget som någonsin har byggts med ett helt Monel-skrov," som "gick i bitar" på bara sex veckor och var tvungen att skrotas, "på grund av upplösningen av hennes botten genom elektrisk handling."  Båtens stålskelett försämrades på grund av elektrolytisk interaktion med Monel.

Inom sjöfågelforskningen, ochfågel bandingeller ringningar i synnerhet har Monel använts för att göra fågelband eller ringar för många arter somAlbatrosssom lever i en frätande havsvattenmiljö.

Musikinstrument

Mån används som material för ventilkolvar eller rotorer i vissa högre musikinstrument av god kvalitet som trumpeter, tubor och valthorn.RotoLjudinfördes användningen av Monel förelbassträngar 1962, och dessa strängar har använts av ett flertal konstnärer, inklusiveSteve HarrisAvJärn Jungfru,Den Som,Sting,John Deacon,John Paul Jonesoch den senaChris Squire. Monel var i bruk i början av 1930-talet av andra musiksträngstillverkare, såsomGibson Gitarr Corporation, som fortsätter att erbjuda dem för mandolin som denSam Buskesignaturuppsättning. OcksåC.F. Martin & Co.använder Monel för deras Martin Retro akustisk gitarrsträngar. Pyramiden strängfabrik (Tyskland) producerar "Monel klassiker" elgitarr strängar, sår på en rund kärna. Under 2017 har D'Addario strängföretag släppt en linje av violin strängar med hjälp av en Monel slingrande på D och G Sträng.

Legeringar

HandelsnamnAstm/Aisi

Legering typ

FN-talet%Cu%Al%Ti%Fe%Mn%Si%Ni
Mån 400B 127, B 164N0440028–34

2,5 max2,0 max0,5 max63 min
Mån 401
N0440128–34

2,5 max2,0 max
63 min
Mån 404
N04404Rem0,05 max
0,5 max0,1 max0,1 max52–57
Mån K-500B 865N0550027–332.3–3.150.35–0.852,0 max1,5 max0,5 max63 min
Mån 405B 164N0440528–34

2,5 max2,0 max0,5 max63 min