Monel 400 és K500 ötvözet

1. Kémiai összetétel

Az alapvető különbség a hozzáadásában rejlikerősítő elemeka K500-ban, ami a Monel 400-ból hiányzik. Ez közvetlenül befolyásolja későbbi tulajdonságaikat.

Ötvözet	Fő összetevők (tipikus, tömeg szerint)	Kulcs különbség
Monel 400	Nikkel (Ni): 63% - 70%, réz (Cu): 28% - 34%, vas (Fe): legfeljebb 2,5%, mangán (Mn): legfeljebb 2%, szilícium (Si): legfeljebb 0,5%	Nincsenek erősítő elemek (pl. Al, Ti)
Monel K500	Nikkel (Ni): 63% - 70%, réz (Cu): 27% - 33%, vas (Fe): legfeljebb 2%, mangán (Mn): legfeljebb 1%,Alumínium (Al): 2,3% – 3,1%, Titán (Ti): 0,35% – 0,85%	Al- és Ti-t tartalmaz a csapadékos keményedés érdekében

2. Mechanikai tulajdonságok

Az Al és Ti jelenléte miatt a K500 hőkezeléssel "megerősíthető", ami sokkal nagyobb szilárdságot eredményez, mint a nem -hőkezhető- Monel 400.

Ingatlan	Monel 400 (lágyított állapot)	Monel K500 (életkor-edzett állapot)
Szakítószilárdság	~483 MPa (70 ksi)	~1103 MPa (160 ksi)
Hozamerősség (0,2%-os eltolás)	~172 MPa (25 ksi)	~965 MPa (140 ksi)
Megnyúlás (50 mm-ben)	~40%	~15%
Keménység (Rockwell B)	~70	~110 (Rockwell C: ~30)

Monel 400: lágy és lágyított állapotban rugalmas; szilárdsága hőkezeléssel jelentősen nem javítható (csak a hideg megmunkálással lehet némileg növelni a szilárdságot, de a képlékenység árán).

Monel K500: Az "oldatos lágyítás + öregedő keményítés" (~1000 fokra melegítés oldatos kezeléshez, majd ~450 fokos öregítés) után az Al és a Ti finom csapadékot képeznek (Ni₃Al, Ni₃Ti), amelyek nagymértékben növelik a szilárdságot és a keménységet.

3. Korrózióállóság

Mindkét ötvözet kiváló korrózióállósággal, de teljesítményük bizonyos környezetekben kissé eltér:

Közös erősségek: Mindkettő ellenáll a tengervíz, a sóoldatok, a kénsav (híg vagy közepes koncentrációig), a sósav (levegős, alacsony koncentrációjú) és a szerves savak által okozott korróziónak. Emellett a legtöbb tengeri környezetben elkerülik a stresszkorróziós repedést (SCC).

Főbb különbségek:

A Monel 400 jobban ellenállhidrogén-fluorsav (HF)ésgyorsan áramló-tengervíz(magasabb réztartalma és a csapadék{0}}kiváltotta lokális korrózió kisebb kockázata miatt).

A Monel K500 jó korrózióállóságot tart fenn, de valamivel kevésbé ellenáll az erősen agresszív közegeknek (pl. koncentrált HF), mint a Monel 400, mivel csapadéka extrém körülmények között mikro-galvanikus cellákat hozhat létre.

info-440-448 info-440-449

info-440-449 info-444-445

4. Hőkezelési képesség

Ez alapvető különbség a két ötvözet között:

Monel 400: Besorolva anem-hőkezelhető-ötvözet. A hőkezelés csak az anyag hidegmegmunkálás utáni "lágyítására" (lágyítására) szolgál (pl. a hajlékonyság helyreállítására), a szilárdság növelésére nem.

Monel K500: Besorolva acsapadék{0}}keményítő ötvözet. Nagy szilárdsági tulajdonságainak elérése érdekében hőkezelésen (oldatos izzítás + öregedő edzés) támaszkodik. Az öregedés nélküli keményedés mechanikai tulajdonságai hasonlóak a Monel 400-hoz.

5. Alkalmazási forgatókönyvek

Szilárdságbeli és korrózióállóságbeli különbségeik eltérő felhasználási eseteket eredményeznek:

Monel 400: Alkalmas olyan alkalmazásokhoz, aholrugalmasság és korrózióállóságprioritást élveznek a nagy szilárdsággal szemben.

Példák: Tengervízszelepek, szivattyúk, tengeri hardverek, vegyszertároló tartályok, hőcserélő csövek (híg savak) és olaj-/gázvezeték-alkatrészek (nem -magas-nyomású).

Monel K500: Ideális igényes alkalmazásokhoznagy szilárdság és korrózióállóság egyaránt.

Példák: mélytengeri{0}}halászati felszerelések (pl. vonóhálós csörlők), tengeri olajfúró alkatrészek (pl. szelepszárak, fúróperselyek), nagynyomású szivattyúk,{5}}nagynyomású szivattyúk, kötőelemek korrozív környezetben és repülőgép-alkatrészek (alacsony-hőmérsékletű korrózióállóság).

6. Költség és megmunkálhatóság

Költség: A Monel K500 drágább, mint a Monel 400. Az Al/Ti hozzáadása és az extra hőkezelési eljárás (idős keményítés) növelik a gyártási költségeket.

Megmunkálhatóság:

Monel 400: Könnyen megmunkálható izzított állapotban (alacsony keménység, jó forgácsképződés).

Monel K500: Kor{1}}edzett állapotban nehezen megmunkálható (nagy keménység, koptató csapadék). Általában először oldatban-lágyított (lágy) állapotban megmunkálják, majd hőkezelik-a végső szilárdság elérése érdekében.