Primerjava med MonelK500 in Monel400
Monel K500 in Monel 400 se po sestavi zelo malo razlikujeta, zato je njuna odpornost proti koroziji enakovredna. Vendar ima Alloy K500 nekajkrat večjo mejo tečenja in natezno trdnost, zaradi česar je bolj primeren za težke aplikacije.
Monel® 400, ki ga je prvotno razvil International Nickel v začetku 20. stoletja, je eden od serije izdelkov, ki so bili kasneje razviti na podlagi deležev niklja in bakra v rudah, ki jih naravno najdemo v kanadskih rudnikih. Ker je ruda običajno zelo stabilna komponenta, je mogoče s to metodo pridobiti enako stabilno zlitino, odporno proti koroziji. Blagovna znamka Monel®, ki je zdaj v lasti Specialty Metals, je postala sinonim za to družino zlitin, čeprav jo zdaj na široko proizvajajo številne tovarne.
Monel400 is composed almost entirely of nickel (>63%) in bakra (28-34%), z le manjšimi količinami železa, mangana in drugih elementov v sledovih. Nikelj in baker sta topna drug v drugem, zato je mikrostruktura sestavljena iz ene same faze. Lahko ga utrdimo s hladno obdelavo, ne pa tudi s toplotno obdelavo. Zlitina 400 ima razmeroma visoko trdnost v primerjavi z drugimi bakrovimi zlitinami, njene udarne lastnosti pa ostajajo na ravneh pod nič do 480 stopinj.
Kemična sestava Monel400:
Vsebnost elementa %
Nikelj (plus kobalt): manj kot ali enako 63.0
Aluminij: Manj ali enako 0,50
Ogljik: manj kot ali enako 0.15
Baker: 28.0 -34.0
Železo: 1.00-2.50
Mangan: manj kot ali enako 2.0
Žveplo: manj kot ali enako 0.02
Silicij: Manj ali enako 0.5
Titan: manj kot ali enako 0.30
Zaradi svoje sestave, ki je skoraj v celoti sestavljena iz niklja in bakra, je Monel 400 še posebej odporen proti koroziji z morsko vodo in hitro tvori zapleten, a tanek in lepljiv zaščitni površinski film, ko je izpostavljen čisti morski vodi. Ta zaščitna folija v večini primerov ščiti zlitino, vendar je edina pomanjkljivost ta, da je pretok zelo počasen in lahko povzroči umazanijo, ki lahko vodi do luknjičastih madežev ali nekaterih onesnaževalcev, ki lahko poškodujejo folijo.
Tako kot morska voda je tudi Monel 400 odporen proti koroziji zaradi drugih kloridnih raztopin in vrste kislin, vključno s klorom. Dokler je vsebnost kisika v raztopini minimalna, to je v redukcijskih pogojih, je odporna na fluorovodikovo kislino in klorovodikovo kislino. Široko se uporablja v pomorski in kemični industriji predvsem zaradi svoje odlične odpornosti proti koroziji.
Vendar raven trdnosti Monel400 omejuje njegovo uporabo v bolj strukturnih aplikacijah. Monel K500 je bil razvit za premagovanje te omejitve. Njegova sestava je enaka kot Monel400, vendar sta aluminij in titan dodana v majhnih količinah (3-4% skupno). Aluminij in titan se združita in tvorita mikroskopske oborine, ki jih je mogoče nadzorovati s toplotno obdelavo. Po kovanju ali valjanju je okroglo jeklo podvrženo toplotni obdelavi staranja, pri čemer se nekaj ur vzdržuje pri visoki temperaturi in se nato počasi ohlaja na zraku. Ta postopek zagotavlja, da je mogoče iz raztopine izločiti čim več aluminija in titana ter tvoriti fino, široko razpršeno mrežo. Te oborine so povzročile znatne izboljšave mehanskih lastnosti - 4--kratno povečanje meje tečenja in 2--kratno povečanje natezne trdnosti. Povečana trdnost Monela K500 pomeni, da ga je mogoče učinkovito uporabljati na zahtevnejših komponentah, kot so ladijske gredi, stebla ventilov, pritrdilni elementi, mešalne gredi in mešalne gredi ter rezila, vrtalne obročke in komponente toplotnega izmenjevalnika.
Kemična sestava MonelK500
Vsebnost elementa %
Nikelj (plus kobalt): Večji ali enak 63.0
Ogljik: manj kot ali enako 0,25
Mangan: manj kot ali enako 1,5
Železo: manj kot ali enako 2.0
Žveplo: Manjše ali enako 0,01
Silicij: Manj ali enako 0.5
Baker: 27.0 -33.0
Aluminij: 2.30 - 3.15
Titan: 0.35 - 0.85
Ker je sestava Monela K500 praktično enaka sestavi Monela 400, ostaja osnovna odpornost proti kemikalijam in koroziji enaka. Obstaja argument, da je zlitina K500 morda bolj dovzetna za napetostno korozijsko razpokanje v omejenih okoliščinah, vendar je to najverjetneje posledica njene uporabe pri aplikacijah z večjimi napetostmi (zaradi njene večje trdnosti).
Ker specifikacije Monel K500 nimajo očitnih pomanjkljivosti v primerjavi z Monel400 in z znatnim izboljšanjem trdnosti se je odprlo veliko novih področij uporabe, zato je tržna uporaba materialov Monel K500 izdatnejša.
