Is Monel beter dan roestvrij staal

Nov 13, 2020

Is Monel beter dan roestvrij staal?


Monel is een groep nikkelLegeringen, voornamelijk samengesteld uitNikkel(van 52 naar 67%) EnKoper, met kleine hoeveelheden ijzer, mangaan, koolstof en silicium. (Legeringen met kopergehalte 60% of meer wordencupronickel.)

Sterker dan zuiver nikkel zijn Monellegeringen resistent tegen corrosie door vele stoffen, waaronder snel stromend zeewater. Ze kunnen gemakkelijk worden vervaardigd door warm- en koudwerkend, bewerken en lassen.[2]

Monel is gemaakt door Robert Crooks Stanley, die werkte voor deInternationale Nikkel bedrijf(INCO) in 1901. Monel legering 400 is een binaire legering van dezelfde verhoudingen van nikkel en koper zoals van nature in de meteoritische nikkelerts uit deSudbury(Ontario) mijnen en wordt daarom beschouwd als eenpuriteinse legering.[i][3][4]Monel werd vernoemd naar de president van het bedrijf Ambrose Monell, en gepatenteerd in 1906.[5]Eén L werd geschrapt, omdat familienamen op dat moment niet als handelsmerken waren toegestaan.[1]De naam is nu eenHandelsmerkVanSpecial Metals Corporation.

Het is een dure legering, vandaar het gebruik ervan is beperkt tot die toepassingen waar het niet kan worden vervangen door goedkopere alternatieven. [citaat nodig] Vergeleken met koolstofstaal is leidingen in Monel meer dan 3 keer zo duur.


Eigenschappen

Monel Monel is een solide oplossing binaire legering. Aangezien nikkel en koper wederzijds oplosbaar in alle verhoudingen, het is een single-phase legering. Vergeleken met staal, Monel is zeer moeilijk te bewerken als het werk-verhardt zeer snel.  Het moet worden gedraaid en gewerkt bij lage snelheden en lage voersnelheden. Het is bestand tegen corrosie en zuren, en sommige legeringen kunnen bestand zijn tegen een vuur in zuivere zuurstof. Het wordt vaak gebruikt in toepassingen met zeer corrosieve omstandigheden. Kleine toevoegingen vanaluminiumEnTitaniumvormen een legering (K-500) met dezelfde corrosiebestendigheid, maar met veel grotere sterkte als gevolg van gamma prime vorming op veroudering. Monel is meestal veel duurder danRvs.

Monel legering 400 heeft een specifieke zwaartekracht van 8,80, een smeltbereik van 1300-1350 °C, een elektrische geleidbaarheid van ongeveer 34%Gbcs, en (in de annealed staat) een hardheid van 65 Rockwell B.Monel legering 400 is opmerkelijk voor zijn taaiheid, die wordt gehandhaafd over een aanzienlijk scala van temperaturen.

Monel legering 400 heeft uitstekende mechanische eigenschappen op subzero Temperaturen. Sterkte en hardheid nemen toe met slechts geringe waardevermindering van ductiliteit of botsbestendigheid. De legering ondergaat geen ductile-to-brosse overgang, zelfs wanneer afgekoeld tot de temperatuur van vloeibare waterstof. Dit staat in schril contrast met veel ferromaterialen die broos zijn bij lage temperaturen, ondanks hun verhoogde Kracht.

Gebruikt

Lucht- en ruimtevaarttoepassingen

In de jaren 1960 vond Monel metal bulkgebruik inVliegtuigenconstructie, vooral bij het maken van de frames en skins vanExperimental raketvliegtuigen, zoals deNoord-Amerikaanse X-15, om weerstand te bieden aan de grote hitte die wordt gegenereerd doorAërodynamische Wrijvingtijdens extreem hoge snelheid vlucht. Monel metal behoudt zijn kracht op zeer hoge temperaturen, waardoor het zijn vorm op hoge atmosferische vliegsnelheden, een afweging tegen het verhoogde gewicht van de onderdelen als gevolg van monel's hogeDichtheid.

Monel wordt gebruikt voor veiligheid bedrading in het onderhoud van vliegtuigen om ervoor te zorgen dat bevestigingsmiddelen niet ongedaan kunnen worden gemaakt, meestal in gebieden met hoge temperaturen; roestvrij draad wordt gebruikt in andere gebieden voor de economie.

Olieproductie en raffinage

Monel wordt gebruikt in het gedeelte vanAlkylation-eenhedenin direct contact met geconcentreerd fluorwaterstofzuur. Monel biedt uitzonderlijke weerstand tegen fluorzuur in alle concentraties tot het kookpunt. Het is misschien wel de meest resistente van alle vaak gebruikte technische legeringen. De legering is ook bestand tegen vele vormen van zwavelzuur- en zoutzuur onder reducerende omstandigheden.

Maritieme toepassingen

Monel's corrosiebestendigheid maakt het ideaal in toepassingen zoals leidingen systemen, pompschachten, zeewaterkleppen, trollendraad en zeef Manden. Sommige legeringen zijn volledig niet-magnetisch en worden gebruikt voor anker kabel aan boordmijnenvegers,behuizingen voor magnetische veldmeetapparatuur. In recreatieve varen, Monel draad wordt gebruikt om boeien te grijpen voor anker touwen, Monel is gebruikt voor water- en brandstoftanks, en voor onderwatertoepassingen. Het is ook gebruikt voor schroefassen en kielbouten. Op de populaire Hobiecat zeilboten, Monel klinknagels  worden gebruikt waar kracht nodig is, maar roestvrij staal kan niet worden gebruikt als gevolg van corrosieproblemen die het gevolg zouden zijn van het hebben van roestvrij staal in contact met de aluminium mast, giek en frame van de boot, in een zoutwatermilieu.

Vanwege het probleem van deElektrolytischeactie in zout water (ook bekend alsGalvanische corrosie), in de scheepsbouw moet Monel zorgvuldig worden geïsoleerd van andere metalen zoals staal.  The New York Times op 12 augustus 1915 publiceerde een artikel over een 215-voet jacht, "het eerste schip dat ooit is gebouwd met een volledig Monel romp," dat "ging aan stukken" in slechts zes weken en moest worden gesloopt, "als gevolg van de desintegratie van haar bodem door elektrische actie."  Het stalen skelet van het jacht verslechterde als gevolg van elektrolytische interactie met de Monel.

In zeevogelonderzoek, envogelbandingof rinkelen in het bijzonder, Monel is gebruikt om vogelbanden of ringen te maken voor vele soorten, zoalsAlbatrossdie leven in een corrosieve zeewateromgeving.

Muziekinstrumenten

Monel Monel wordt gebruikt als materiaal voor klepzuigers of rotoren in sommige hogere kwaliteitsmuziekinstrumenten zoals trompetten, tuba's en Franse hoorns.RotoSound RotoSoundintroduceerde het gebruik van Monel voorelektrische basstrijkers in 1962, en deze snaren zijn gebruikt door tal van kunstenaars, waaronderSteve HarrisVanIJzeren Maagd,De Who,Sting,John Deacon,John Paul Jonesen de lateChris Squire. Monel werd begin jaren dertig in gebruik door andere muziekreeksfabrikanten, zoalsGibson Gitaar Corporation, die ze blijven aanbieden voor mandoline als deSam Bushhandtekeningset. OokC.F. Martin & Co.gebruikt Monel voor hun Martin Retro akoestische gitaarsnaren. De piramide snaarfabriek (Duitsland) produceert 'Monel classics' elektrische gitaar snaren, wond op een ronde kern. In 2017 heeft D'Addario string company bracht een lijn van viool snaren met behulp van een Monel wikkelen op de D en G Tekenreeks.

Legeringen

HandelsnaamAstm/Aisi

Typelegering

Uns%Cu%Al%Ti%Fe%Mn%Si%Ni
Monel 400B 127, B 164N0440028–34

2,5 max.2.0 max.0,5 max.63 min
Monel 401
N0440128–34

2,5 max.2.0 max.
63 min
Monel 404
N04404Rem0,05 max.
0,5 max.0,1 max.0,1 max.52–57
Monel K-500B 865N0550027–332.3–3.150.35–0.852.0 max.1,5 max.0,5 max.63 min
Monel 405B 164N0440528–34

2,5 max.2.0 max.0,5 max.63 min