Prečo je Monel 400 tak sakramentsky drahý
Zliatina Monel bola prvýkrát vyvinutá Robertom Crookesom Stanleyom z International Nickel Company a patentovaná v roku 1906. Nový vynález je pomenovaný po prezidentovi spoločnosti. Postupom času boli vyvinuté rôzne zliatiny v rodine Monel pre rôzne aplikácie.
Zloženie zliatiny Monel
Monel je názov pre skupinu zliatin (401, R405, K-500, 400, 404 a 402), ktoré obsahujú nikel a meď a niekedy aj železo, kremík, mangán a titán. Hoci sú všetky tieto zliatiny všeobecne známe svojou dobrou odolnosťou proti korózii, každá zliatina má niektoré jedinečné vlastnosti a použitie.
Napríklad Monel 404 má nízky obsah niklu (52 %), vysoký obsah hliníka (0,05 %) a obsah medi (47 %). Monel R405 je obsahovo veľmi podobný Monel 400, ale bez titánu.
Monel K500 obsahuje hliník (0,3 %) a titán (0,35 % až 0,85 %). Táto zliatina má nižší koeficient trenia a vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu ako iné zliatiny Monel. Má tiež vynikajúce mechanické vlastnosti, ako je pevnosť a tvrdosť pri teplotách do 600 stupňov (1 112 stupňov F).
Monel 400 obsahuje meď a nikel v rovnakých pomeroch, aké sa prirodzene vyskytujú v niklovej rude z bane Sudbury v Ontáriu v Kanade. Pretože je táto zliatina oveľa drahšia ako nehrdzavejúca oceľ, používa sa iba v kritických aplikáciách, kde nie je možné nahradiť lacnejšie materiály.
Monel 400 obsahuje 28 až 34 percent medi a najmenej 63 percent niklu. Zvyčajne tiež obsahuje železo, mangán, kremík, uhlík a stopové množstvá síry a titánu.
Charakteristika Monel Alloy 400
Monel je silnejší ako samotný nikel alebo meď. Monel 400 obsahuje nikel a meď, ako aj uhlík, železo, mangán, kremík a titán. Toto zloženie pomáha Monelu udržať si vynikajúcu odolnosť proti korózii, ako aj húževnatosť a mechanickú pevnosť v širokom rozsahu teplôt, zvyčajne až do 400 stupňov (752 stupňov F). Táto charakteristika je kľúčovou požiadavkou v leteckých aplikáciách, kde sa prevádzkové teploty značne líšia. Monel 400 sa používa na výrobu nitov pre lietadlá s hliníkovým trupom.
Pri nízkych teplotách si Monel 400 zachováva mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť a pevnosť, ale jeho ťažnosť je mierne znížená. (Viac informácií o pevnosti materiálu si prečítajte v hĺbkovej štúdii pevnosti v ťahu.)
Monel 400 má vynikajúcu odolnosť proti korózii vo vysokoteplotnej pare a horúcej soľanke prúdiacej vysokou rýchlosťou. Chráni pred koróznym praskaním (SCC) v sladkej vode a jeho trvanlivosť v turbulentnej morskej vode odôvodňuje jeho náklady. Jeho odolnosť voči kyseline fluorovodíkovej a kyseline chlorovodíkovej vyžaduje odplynenie. Vo všeobecnosti je odolný voči kyslým potravinám; nie je však odolný voči kyseline dusičnej, ktorá má oxidačné účinky.
Monel 400 nie je ľahké obrábať, pretože počas obrábania podlieha mechanickému spevneniu. Preto je najlepšie zliatiny rezať a sústružiť pri nižších rýchlostiach a veľmi nízkych rýchlostiach posuvu. To nevyhnutne vedie k vyšším nákladom na spracovanie.
Monel 400 má vodivosť 34 % IACS (International Annealed Copper Standard). Dokonca aj pri zmrazení na teploty kvapalného vodíka si zachováva určitú ťažnosť. Je tiež slabo magnetický.
Monel 400 má dobrý zvárací výkon a možno ho zvárať zváraním pod tavivom, plynovým kovovým oblúkovým zváraním a plynovým volfrámovým oblúkovým zváraním. Prídavný kov Monel 60 použitý na zváranie dokáže zabezpečiť, že zvarový spoj má rovnakú tvrdosť, mechanickú pevnosť a antikorózne vlastnosti ako základný kov. (Súvisiace čítanie: Príčiny a prevencia korózie zvarových spojov.)
Okrem zváraných spojov je možné Monel 400 spájať aj spájkovaním alebo spájkovaním.
Obmedzenia Monel 400
Monel 400 nie je odolný voči chlórnanu, oxidu siričitému, kyseline dusičnej alebo oxidu dusnatému. Je tiež náchylný na galvanickú koróziu.
