Monel-legering is een legering op Ni-basis, de belangrijkste chemische samenstelling is nikkel (Ni), het hoogste gehalte is tot 67%, de andere belangrijkste chemische samenstelling is koper (Cu) en bevat ook een kleine hoeveelheid ijzer (Fe) , mangaan (Mn) en koolstof (C), silicium (Si) en andere elementen.
De sterkte van de Monel-legering is hoger dan die van puur nikkel en is bestand tegen de corrosie van verschillende media, waaronder snelstromend zeewater.De verwerkingsmethoden van Monel-legering omvatten warm werken, koud werken, machinale bewerking en lassen.
In 1901 creëerde Robert Crooks Stanley, een metallurg bij de International Nickel Company (INCO), de Monel-legering.
De bron van de naam Monel-legering is gebaseerd op informatie om hulde te brengen aan de toenmalige voorzitter van het bedrijf Ambrose Monell (Ambrose Monell).Later was de heer Stanley ook voorzitter van International Nickel Corporation.Monel-legering kreeg in 1906 een patent.
Monel-legering is een dure legering waarvan de prijs 5-10 keer hoger is dan die van puur koper en puur nikkel.Daarom wordt het alleen gebruikt in toepassingen waar het niet kan worden vervangen door goedkope alternatieven.
Chemische samenstelling en mechanische eigenschappen van Monel 400-legering (N0440):
Chemische samenstelling van Monel 400-legering (%) | ||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu |
| 0.3 | 0,5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28.0-34.0 |
| anderen | N | een l≤ | Ti | F e≤ | Co | V | W | Nb |
| - | - | - | 2,5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) legering treksterkte: σb ≥ 450 Mpa.
2. De vloeigrens van de Monel 400 (N04400) legering: σb ≥ 170 Mpa.
3. Monel 400 (N04400) legering verlenging: δ ≥ 30%.
Eigenschappen van Monel-legering:
Monel legering is een solide oplossing binaire legering.Omdat Ni en Cu in elkaar zijn opgelost, is het ook een eenfasige legering.Vergeleken met staal is het machinaal bewerken van een Monel-legering moeilijk, voornamelijk vanwege de snelle uithardingseigenschappen.Het vereist draaien met lage snelheden en lage voedingssnelheden.
De dichtheid van Monel-legering 400 is 8,80 g / cm3, het smelttemperatuurbereik is 1300 ~ 1350 ° C, de geleidbaarheid is ongeveer 34% IACS (IACS verwijst naar de International Standard Conductivity of Annealed Copper) en de gegloeide hardheidswaarde is 65 HRB.Monel-legering 400 staat bekend om zijn taaiheid en kan deze taaiheid behouden in een aanzienlijk temperatuurbereik.
Het is bestand tegen de corrosie van verschillende zuren en logen, en sommige Monel-legeringen zijn zelfs bestand tegen verbranding van pure zuurstof.Het wordt meestal gebruikt in zeer corrosieve omgevingen.Monel-legering K-500 gevormd na toevoeging van een kleine hoeveelheid aluminium (Al) en titanium (Ti) heeft dezelfde corrosieweerstand als Monel-legering 400 maar hogere sterkte, wat voornamelijk te wijten is aan de vorming van γ'-fase tijdens verouderingsbehandeling.Onder normale omstandigheden is de Monel-legering veel duurder dan roestvrij staal.
Monel-legering 400 kan ook uitstekende mechanische eigenschappen onder nul behouden.Hoewel de sterkte en hardheid zullen toenemen, zal de plasticiteit of taaiheid slechts licht afnemen.Zelfs als het wordt gekoeld in vloeibare waterstof, zal de legering geen ductiel-brosse overgang ondergaan.Dit is het belangrijkste verschil tussen Monel-legeringen en ferrometalen (staal en ijzer) met brosheid bij lage temperatuur.
Monel-legering heeft een goede corrosieweerstand in veel omgevingen, maar is gevoelig voor roest bij blootstelling aan zout water;het is niet bestand tegen de corrosie van media die stikstofmonoxide, salpeterzuur, zwaveldioxide en hypochloriet bevatten.Het gebruik van een Monel-legering zal ook elektrochemische corrosie veroorzaken.Met andere woorden, wanneer bevestigingsmiddelen van aluminium, zink of ijzer in contact komen met Monel-legering, zullen onder bepaalde omstandigheden (zoals gebruik in snelstromend zeewater), metalen bevestigingen De onderdelen snel corroderen.
Gebruik van Monel-legering:
Lucht- en ruimtevaart
In de jaren 1960.Monel-legering heeft een groot aantal orders binnengehaald op het gebied van ruimtevaart en vliegtuigbouw.Vooral gebruikt om de romp en de huid van experimentele straalvliegtuigen te bouwen.De Noord-Amerikaanse X-15 kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de grote hoeveelheid warmte te weerstaan die wordt gegenereerd door aerodynamische wrijving tijdens extreem snelle vluchten.Monel-legering kan zijn sterkte nog steeds behouden bij extreem hoge temperaturen, waardoor het zijn vormstabiliteit behoudt bij hoge atmosferische vliegsnelheden.Tijdens het onderhoud van vliegtuigen wordt Monel-legering gebruikt als een vergrendelingsdraad in gebieden met hoge temperaturen om ervoor te zorgen dat de bevestigingsmiddelen zijn vergrendeld;om economische redenen worden roestvrijstalen slotdraden meestal in andere gebieden gebruikt.
Oliewinning en -raffinage
Monel wordt gebruikt om onderdelen te maken die rechtstreeks in contact komen met geconcentreerd fluorwaterstofzuur in een alkyleringseenheid.De buitengewone weerstand van de Monel-legering tegen fluorwaterstofzuurcorrosie is verbazingwekkend.Het is bestand tegen alle concentraties fluorwaterstofzuur en de temperatuur kan het kookpunt van fluorwaterstofzuur bereiken.Dit kan het materiaal zijn met de beste corrosieweerstand van veelgebruikte technische legeringsmaterialen.Monel-legering is ook bestand tegen de corrosie van verschillende sulfiden en zoutzuur in een reducerende omgeving.
Scheepsbouwkunde
De corrosieweerstand van Monel-legering maakt het een ideaal materiaal voor maritieme toepassingen, zoals leidingsystemen, pompassen, zeekleppen, trolling-vislijnen en mandfilters.Sommige Monel-legeringen zijn volledig niet-magnetisch en worden gebruikt om ankerkabels voor mijnenvegers en behuizingen voor meetapparatuur voor magnetische velden te maken.Op jachten wordt Monel-legeringsdraad gebruikt om ankerkabelsluitingen te vergrendelen.Monel-legering wordt ook gebruikt om watertanks en brandstoftanks en andere onderwaterapparaten te maken, zoals schroefassen en kielbouten.
Opgemerkt moet worden dat vanwege het probleem van elektrochemische corrosie (bimetaalcorrosie) in zeewater, de Monel-legering tijdens de scheepsbouw moet worden geïsoleerd van andere metalen (zoals staal).De New York Times publiceerde op 25 augustus 1915. Een artikel in "meldde over het ongeval van een 215-voet lang jacht: "Het eerste jacht waarvan de romp volledig was gebouwd van een Monel-legering, werd in slechts zes weken in fragmenten veranderd en werd gedwongen te schrappen".Dankzij elektrochemische corrosie werd de kiel van de staalconstructie van het jacht snel geërodeerd en dunner na contact met de Monel-legering, wat uiteindelijk leidde tot het instorten van de bodem van het jacht.In termen van zeevogelonderzoek, met name de materiaalkeuze voor de identificatiering van de vogelpoot, is de identificatiering van de vogelpoot gemaakt van Monel-legering gebruikt in vele soorten zeevogels, zoals albatrossen die in corrosieve zeewateromgevingen leven.
Muziekinstrument
Monel-legering wordt gebruikt om bepaalde zuigers of rotors voor muziekinstrumenten van hoge kwaliteit te maken, zoals kleine, grote en Franse hoorns.RotoSound gebruikte Monel-legering om in 1962 elektrische gitaarsnaren te maken. Deze snaren worden door veel artiesten gebruikt.In 2017 bracht het D'Addario String Company (D'Addario String Company) een set vioolsnaarproducten uit, die ook rondgewikkelde snaren zijn met een Monel-legering om D- en G-snaren.
Andere gebruiken
Identiteitslabels gemaakt van Monel-legering (Dog-tags voor Amerikaanse soldaten tijdens de Tweede Wereldoorlog)
Uitstekende corrosieweerstand tegen verschillende zuren en zuurstof maakt Monel-legering tot een hoogwaardig materiaal in de chemische industrie.Andere gebruiksscenario's zoals:
1. Uraniumverrijking, de meeste pijpleidingen met een grote diameter die worden gebruikt voor uraniumhexafluoride zijn gemaakt van een Monel-legering;
2. Regelklep voor hoge druk en sterk reactief flessengas (zoals HCl);
3. In het begin van de twintigste eeuw werd de Monel-legering veel gebruikt in het oververhitte stoomsysteem van stoomgeneratorsets;
4. Monel-legering wordt ook vaak gebruikt om gootstenen en brilmonturen te maken;
5. De verbrandingskamer die wordt gebruikt om de ontstekingsbuis van de ketel te maken;
6. De ontwerplevensduur van de Clock of Long Now is 10.000 jaar.Ervan uitgaande dat er geen edele metalen worden gebruikt, zijn sommige delen van de klok gemaakt van Monel-legeringsmateriaal op basis van zorgen over corrosieweerstand.
Posttijd: 19 mei-2021