Varför Monel 400 är så jävla dyrt

Monel-legeringen utvecklades först av Robert Crookes Stanley från International Nickel Company och patenterades 1906. Den nya uppfinningen är uppkallad efter företagets president. Med tiden utvecklades olika legeringar i Monel-familjen för olika applikationer.

Monel-legeringssammansättning
Monel är namnet på en grupp legeringar (401, R405, K-500, 400, 404 och 402) som innehåller nickel och koppar och ibland järn, kisel, mangan och titan. Även om alla dessa legeringar är allmänt kända för sin goda korrosionsbeständighet, har varje legering några unika egenskaper och användningsområden.

Monel 404 har till exempel en låg nickelhalt (52 %), en hög aluminiumhalt (0,05 %) och en kopparhalt (47 %). Monel R405 är mycket lik Monel 400 till innehåll, men utan titan.

Monel K500 innehåller aluminium (0,3 %) och titan (0,35 % till 0,85 %). Denna legering har en lägre friktionskoefficient och högre slitstyrka än andra Monel-legeringar. Den har också utmärkta mekaniska egenskaper, såsom styrka och hårdhet vid temperaturer upp till 600 grader (1 112 grader F).

Monel 400 innehåller koppar och nickel i samma proportioner som naturligt förekommer i nickelmalm från Sudburygruvan i Ontario, Kanada. Eftersom denna legering är mycket dyrare än rostfritt stål, används den endast i kritiska applikationer där billigare material inte kan ersättas.

Monel 400 innehåller 28 till 34 procent koppar och minst 63 procent nickel. Den innehåller också vanligtvis järn, mangan, kisel, kol och spårmängder av svavel och titan.

Egenskaper hos Monel Alloy 400
Monel är starkare än enbart nickel eller koppar. Monel 400 innehåller nickel och koppar samt kol, järn, mangan, kisel och titan. Denna komposition hjälper Monel att bibehålla sin utmärkta korrosionsbeständighet såväl som seghet och mekaniska hållfasthet över ett brett temperaturområde, vanligtvis upp till 400 grader (752 grader F). Denna egenskap är ett nyckelkrav i rymdtillämpningar där driftstemperaturerna varierar kraftigt. Monel 400 används för att tillverka nitar för flygplan med aluminiumskrov.

Vid låga temperaturer behåller Monel 400 mekaniska egenskaper som hårdhet och styrka, men dess duktilitet är något reducerad. (För mer information om materialhållfasthet, läs den fördjupade draghållfasthetsstudien.)

Monel 400 har utmärkt korrosionsbeständighet i högtemperaturånga och höghastighetsströmmande het brine. Den skyddar mot spänningskorrosion (SCC) i sötvatten, och dess hållbarhet i turbulent havsvatten motiverar kostnaden. Dess motståndskraft mot fluorvätesyra och saltsyra kräver avgasning. Det är i allmänhet resistent mot sura livsmedel; den är dock inte resistent mot salpetersyra, som har oxiderande effekter.

Monel 400 är inte lätt att bearbeta eftersom den genomgår arbetshärdning under bearbetningen. Därför är det bäst att skära och vända legeringar med lägre hastigheter och mycket låga matningshastigheter. Detta leder oundvikligen till högre bearbetningskostnader.

Monel 400 har en konduktivitet på 34 % IACS (International Annealed Copper Standard). Även när den fryses till flytande vätetemperaturer behåller den viss formbarhet. Den är också svagt magnetisk.

Monel 400 har bra svetsprestanda och kan svetsas genom nedsänkt bågsvetsning, gasmetallbågsvetsning och gasvolframbågsvetsning. Monel 60 tillsatsmetall som används för svetsning kan säkerställa att svetsfogen har samma hårdhet, mekaniska hållfasthet och rostskyddsegenskaper som basmetallen. (Relaterad läsning: Orsaker och förebyggande av korrosion av svetsfogar.)

Förutom svetsade anslutningar kan Monel 400 även anslutas genom lödning eller lödning.

Begränsningar för Monel 400
Monel 400 är inte resistent mot hypoklorit, svaveldioxid, salpetersyra eller kväveoxid. Det är också utsatt för galvanisk korrosion.