Monel K500 och Monel 400 är båda nickel-kopparbaserade superlegeringar med utmärkt korrosionsbeständighet, men Monel K500 är ennederbörds-härdad variantav Monel 400. Deras grundläggande kemiska sammansättningsskillnader ligger i tillsatsen av utfällnings-förstärkande element i Monel K500, som ger den högre hållfasthet och hårdhet samtidigt som de bibehåller korrosionsbeständigheten hos Monel 400. Följande är en detaljerad jämförelse av deras kemiska sammansättning (alla data ges som massprocent till AS5} B0-standardområden, enligt AS5}0 och ASTM B127-standarder för Monel 400):
Nickel-kopparförhållandet är grunden för Monel-legeringar, och de två kvaliteterna har små skillnader i innehållsintervallet för dessa två kärnelement:
Monel 400
Nickel (Ni): 63,0 %–70,0 % (det huvudsakliga legeringselementet, säkerställer grundläggande korrosionsbeständighet och seghet)
Koppar (Cu): 28,0%–34,0% (förbättrar motståndskraften mot att minska syror och havsvattenkorrosion)
Nickel + Koppar: Större än eller lika med 92,0 % (garanterar legeringens kärnprestandaegenskaper)
Monel K500
Nickel (Ni): 63,0 %–67,0 % (något smalare intervall än Monel 400, för att matcha nederbördsförstärkningsprocessen)
Koppar (Cu): 27,0%–33,0% (något lägre övre gräns jämfört med Monel 400)
Nickel + Koppar: Större än eller lika med 90,0 % (lägre än Monel 400, reserverad för tillsats av förstärkningselement)
Den viktigaste skillnaden mellan de två legeringarna är attMonel K500 innehåller aluminium (Al) och titan (Ti), medan Monel 400 inte har dessa två grundämnen. Dessa två element är nyckeln till nederbördshärdning:
Aluminium (Al): 2,3 %–3,15 %
Aluminium kombineras med nickel för att bilda den intermetalliska föreningenNi3Alunder den åldrande värmebehandlingsprocessen.Titan (Ti): 0,35 %–0,85 %
Titan reagerar med nickel för att genereraNi3Tiutfällningar.
Ni₃Al- och Ni₃Ti-fällningarna är jämnt fördelade i nickel-kopparmatrisen, vilket kan blockera rörelsen av dislokationer och avsevärt förbättra legeringens styrka och hårdhet utan att minska dess korrosionsbeständighet. Monel 400 saknar dessa två element och kan endast förstärkas genom kallbearbetning, med begränsad styrkaförbättring.
Båda legeringarna innehåller spårmängder av järn (Fe), mangan (Mn), kol (C), kisel (Si), svavel (S), etc., men det finns skillnader i innehållsgränser:
Monel K500 har strängare gränser för innehållet av järn, mangan, kol och svavel, vilket är för att undvika störning av föroreningselement på bildningen av Ni₃Al och Ni₃Ti-utfällningar, vilket säkerställer stabiliteten hos den nederbördsförstärkande effekten.
