Zašto je Monel 400 tako prokleto skup
Monel leguru prvi je razvio Robert Crookes Stanley iz International Nickel Company i patentirao ju je 1906. Novi izum nazvan je po predsjedniku tvrtke. Tijekom vremena, razne legure u obitelji Monel razvijene su za različite primjene.
Sastav monel legure
Monel je naziv za skupinu legura (401, R405, K-500, 400, 404 i 402) koje sadrže nikal i bakar, a ponekad i željezo, silicij, mangan i titan. Iako su sve ove legure općenito poznate po svojoj dobroj otpornosti na koroziju, svaka legura ima neka jedinstvena svojstva i namjene.
Na primjer, Monel 404 ima nizak udio nikla (52%), visok udio aluminija (0,05%) i udio bakra (47%). Monel R405 je po sadržaju vrlo sličan Monelu 400, ali bez titana.
Monel K500 sadrži aluminij (0.3%) i titan (0.35% do 0.85%). Ova legura ima manji koeficijent trenja i veću otpornost na trošenje od ostalih Monel legura. Također ima izvrsna mehanička svojstva, poput čvrstoće i tvrdoće na temperaturama do 600 stupnjeva (1112 stupnjeva F).
Monel 400 sadrži bakar i nikal u istim omjerima koji se prirodno nalaze u rudi nikla iz rudnika Sudbury u Ontariju, Kanada. Budući da je ova legura mnogo skuplja od nehrđajućeg čelika, koristi se samo u kritičnim primjenama gdje se jeftiniji materijali ne mogu zamijeniti.
Monel 400 sadrži 28 do 34 posto bakra i najmanje 63 posto nikla. Također obično sadrži željezo, mangan, silicij, ugljik i tragove sumpora i titana.
Karakteristike Monel legure 400
Monel je jači od samog nikla ili bakra. Monel 400 sadrži nikal i bakar te ugljik, željezo, mangan, silicij i titan. Ovaj sastav pomaže Monelu da održi izvrsnu otpornost na koroziju, kao i žilavost i mehaničku čvrstoću u širokom rasponu temperatura, obično do 400 stupnjeva (752 stupnja F). Ova je karakteristika ključni zahtjev u zrakoplovnim primjenama gdje radne temperature jako variraju. Monel 400 koristi se za izradu zakovica za zrakoplove s aluminijskim trupom.
Pri niskim temperaturama Monel 400 zadržava mehanička svojstva kao što su tvrdoća i čvrstoća, ali mu je rastegljivost malo smanjena. (Za više informacija o čvrstoći materijala pročitajte detaljnu studiju o vlačnoj čvrstoći.)
Monel 400 ima izvrsnu otpornost na koroziju u pari visoke temperature i vrućoj slanoj vodi koja teče velikom brzinom. Štiti od pucanja uslijed korozije (SCC) u slatkoj vodi, a njegova izdržljivost u turbulentnoj morskoj vodi opravdava njegovu cijenu. Njegova otpornost na fluorovodičnu kiselinu i klorovodičnu kiselinu zahtijeva otplinjavanje. Općenito je otporan na kiselu hranu; međutim, nije otporan na dušičnu kiselinu, koja ima oksidirajuće učinke.
Monel 400 nije jednostavan za strojnu obradu jer se tijekom strojne obrade podvrgava otvrdnjavanju. Stoga je najbolje rezati i tokariti legure pri manjim brzinama i vrlo niskim posmacima. To neizbježno dovodi do viših troškova obrade.
Monel 400 ima vodljivost od 34% IACS (International Annealed Copper Standard). Čak i kada se smrzne na temperaturu tekućeg vodika, zadržava nešto duktilnosti. Također je slabo magnetičan.
Monel 400 ima dobre performanse zavarivanja i može se zavarivati elektrolučnim zavarivanjem pod praškom, plinskim elektrolučnim zavarivanjem i plinskim volframovim elektrolučnim zavarivanjem. Dodatni metal Monel 60 koji se koristi za zavarivanje može osigurati da zavareni spoj ima istu tvrdoću, mehaničku čvrstoću i svojstva protiv korozije kao osnovni metal. (Povezano čitanje: Uzroci i sprječavanje korozije zavarenih spojeva.)
Osim zavarenih spojeva, Monel 400 se može spajati i lemljenjem ili tvrdim lemljenjem.
Ograničenja Monela 400
Monel 400 nije otporan na hipoklorit, sumporni dioksid, nitratnu kiselinu ili dušikov oksid. Također je sklon galvanskoj koroziji.
