Zliatina Monel 400 a K500

1. Chemické zloženie

Hlavný rozdiel spočíva v pridaníposilňovacie prvkyv K500, ktorý Monel 400 chýba. To priamo ovplyvňuje ich následné vlastnosti.

Zliatina	Hlavné komponenty (typické, podľa hmotnosti)	Kľúčový rozdiel
Monel 400	Nikel (Ni): 63 % – 70 %, Meď (Cu): 28 % – 34 %, Železo (Fe): 2,5 % alebo menej, Mangán (Mn): 2 % alebo menej, Kremík (Si): 0,5 % alebo menej	Bez spevňujúcich prvkov (napr. Al, Ti)
Monel K500	Nikel (Ni): 63 % – 70 %, Meď (Cu): 27 % – 33 %, Železo (Fe): 2 % alebo menej, Mangán (Mn): 1 % alebo menej,Hliník (Al): 2,3 % – 3,1 %, Titán (Ti): 0,35 % – 0,85 %	Obsahuje Al a Ti pre precipitačné vytvrdzovanie

2. Mechanické vlastnosti

Vďaka prítomnosti Al a Ti môže byť K500 „zosilnený“ tepelným spracovaním, výsledkom čoho je oveľa vyššia pevnosť ako u -tepelne-neupraviteľného Monel 400.

Nehnuteľnosť	Monel 400 (žíhaný stav)	Monel K500 (vekový-zocelený stav)
Pevnosť v ťahu	~483 MPa (70 ksi)	~1103 MPa (160 ksi)
Medza klzu (0,2 % offset)	~172 MPa (25 ksi)	~965 MPa (140 ksi)
Predĺženie (v 50 mm)	~40%	~15%
Tvrdosť (Rockwell B)	~70	~110 (Rockwell C: ~30)

Monel 400: Mäkký a tvárny v žíhanom stave; jeho pevnosť sa nedá výrazne zlepšiť tepelným spracovaním (iba spracovaním za studena možno pevnosť mierne zvýšiť, ale za cenu ťažnosti).

Monel K500: Po "rozpúšťacom žíhaní + vytvrdzovaní starnutím" (zahriatie na ~1000 stupňov na úpravu v roztoku, potom starnutie pri ~450 stupňoch), Al a Ti tvoria jemné precipitáty (Ni₃Al, Ni₃Ti), aby sa výrazne zvýšila pevnosť a tvrdosť.

3. Odolnosť proti korózii

Obe zliatiny vynikajú odolnosťou proti korózii, ale ich výkon sa v špecifických prostrediach mierne líši:

Spoločné silné stránky: Obidva odolávajú korózii z morskej vody, soľných roztokov, kyseliny sírovej (zriedená až stredná koncentrácia), kyseliny chlorovodíkovej (sýtená, nízka koncentrácia) a organických kyselín. Zabraňujú tiež koróznemu praskaniu pod napätím (SCC) vo väčšine morských prostredí.

Kľúčové rozdiely:

Monel 400 má lepšiu odolnosť vočikyselina fluorovodíková (HF)arýchlo{0}}tečúca morská voda(kvôli vyššiemu obsahu Cu a nižšiemu riziku lokalizovanej korózie-indukovanej zrazeninami).

Monel K500 si zachováva dobrú odolnosť proti korózii, ale môže byť o niečo menej odolný voči vysoko agresívnym médiám (napr. koncentrovanému HF) ako Monel 400, pretože jeho precipitáty môžu v extrémnych podmienkach vytvárať mikro-galvanické články.

info-440-448 info-440-449

info-440-449 info-444-445

4. Možnosť tepelného spracovania

Toto je základný rozdiel medzi týmito dvoma zliatinami:

Monel 400: Klasifikované ako a-tepelne{1}}neupraviteľná zliatina. Tepelné spracovanie slúži len na "žíhanie" (zmäkčenie) materiálu po spracovaní za studena (napr. na obnovenie ťažnosti), nie na zvýšenie pevnosti.

Monel K500: Klasifikované ako aprecipitačná-zliatina vytvrdzujúca. Spolieha sa na tepelné spracovanie (rozpúšťacie žíhanie + starnutie), aby sa dosiahli jeho vlastnosti vysokej-pevnosti. Bez vytvrdzovania starnutím sú jeho mechanické vlastnosti podobné ako Monel 400.

5. Aplikačné scenáre

Ich rozdiely v pevnosti a odolnosti proti korózii vedú k odlišným prípadom použitia:

Monel 400: Vhodné pre aplikácie, kdeťažnosť a odolnosť proti koróziimajú prednosť pred vysokou pevnosťou.

Príklady: ventily na morskú vodu, čerpadlá, námorný hardvér, chemické skladovacie nádrže, rúrky výmenníkov tepla (zriedené kyseliny) a komponenty ropovodov/plynov (bez-vysokotlakových{1}}).

Monel K500: Ideálne pre aplikácie vyžadujúcevysoká pevnosť a odolnosť proti korózii.

Príklady: zariadenia na hlbokomorský rybolov (napr. vlečné navijaky), súčiastky na ťažbu ropy na mori (napr. drieky ventilov, objímky vrtákov), vysokotlakové -čerpadlá, spojovacie prvky v korozívnych prostrediach a letecké komponenty (odolnosť voči korózii pri nízkych-teplotách).

6. Náklady a opracovateľnosť

náklady: Monel K500 je drahší ako Monel 400. Pridanie Al/Ti a proces dodatočného tepelného spracovania (vytvrdzovanie starnutím) zvyšujú výrobné náklady.

Obrobiteľnosť:

Monel 400: Ľahko opracovateľný v žíhanom stave (nízka tvrdosť, dobrá tvorba triesok).

Monel K500: Ťažko opracovateľný v starobe-vytvrdenom stave (vysoká tvrdosť, abrazívne precipitáty). Zvyčajne sa najprv opracuje v-rozpúšťacom žíhanom (mäkkom) stave, potom sa tepelne-spracuje na dosiahnutie konečnej pevnosti.