Monel 400 ja K500 sulam

1. Keemiline koostis

Põhiline erinevus seisneb lisamisestugevdavad elemendidK500-s, mis Monel 400-l puudub. See mõjutab otseselt nende edasisi omadusi.

Sulam	Põhikomponendid (tavaline, kaalu järgi)	Peamine erinevus
Monel 400	Nikkel (Ni): 63% - 70%, vask (Cu): 28% - 34%, raud (Fe): vähem kui 2,5%, mangaan (Mn): vähem kui 2%, räni (Si): vähem kui 0,5%	Ei mingeid tugevdavaid elemente (nt Al, Ti)
Monel K500	Nikkel (Ni): 63% - 70%, vask (Cu): 27% - 33%, raud (Fe): vähem kui 2%, mangaan (Mn): vähem kui 1%,Alumiinium (Al): 2,3%–3,1%, Titaan (Ti): 0,35–0,85%	Sisaldab Al ja Ti sademetega kõvenemiseks

2. Mehaanilised omadused

Al ja Ti olemasolu tõttu saab K500 "tugevdada" kuumtöötlemise teel, mille tulemuseks on palju suurem tugevus kui mitte-kuumtöödeldud- Monel 400.

Kinnisvara	Monel 400 (lõõmutatud olek)	Monel K500 (vanus{1}}karastatud olek)
Tõmbetugevus	~483 MPa (70 ksi)	~1103 MPa (160 ksi)
Tootlikkuse tugevus (0,2% nihe)	~172 MPa (25 ksi)	~965 MPa (140 ksi)
Pikendus (50 mm)	~40%	~15%
Kõvadus (Rockwell B)	~70	~110 (Rockwell C: ~30)

Monel 400: pehme ja plastiline lõõmutatud olekus; selle tugevust ei saa kuumtöötlusega oluliselt parandada (ainult külmtöötlemine võib tugevust veidi suurendada, kuid elastsuse hinnaga).

Monel K500: Pärast "lahuse lõõmutamist + vananemiskarastamist" (kuumutamine kuni ~1000 kraadini lahuse töötlemiseks, seejärel vanandamine ~450 kraadi juures) moodustavad Al ja Ti peened sademed (Ni₃Al, Ni₃Ti), mis suurendavad oluliselt tugevust ja kõvadust.

3. Korrosioonikindlus

Mõlemad sulamid paistavad silma korrosioonikindlusega, kuid nende jõudlus erineb teatud keskkondades veidi:

Ühised tugevused: mõlemad on vastupidavad korrosioonile merevee, soolalahuste, väävelhappe (lahjendatud kuni mõõduka kontsentratsioonini), vesinikkloriidhappe (gaseeritud, madala kontsentratsiooniga) ja orgaaniliste hapete poolt. Samuti väldivad need enamikus merekeskkondades pingekorrosioonipragusid (SCC).

Peamised erinevused:

Monel 400-l on parem vastupidavusvesinikfluoriidhape (HF)jakiire-vooluga merevesi(suurema Cu sisalduse ja väiksema sademete{0}}indutseeritud lokaalse korrosiooni ohu tõttu).

Monel K500 säilitab hea korrosioonikindluse, kuid võib olla veidi vähem vastupidav väga agressiivsele keskkonnale (nt kontsentreeritud HF) kui Monel 400, kuna selle sademed võivad ekstreemsetes tingimustes tekitada mikro{4}}galvaanilisi elemente.

info-440-448 info-440-449

info-440-449 info-444-445

4. Kuumtöötlusvõime

See on kahe sulami põhiline erinevus:

Monel 400: liigitatud amitte-kuumtöödeldud-sulam. Kuumtöötlemine on mõeldud ainult materjali "lõõmutamiseks" (pehmendamiseks) pärast külmtöötlemist (nt elastsuse taastamiseks), mitte tugevuse suurendamiseks.

Monel K500: liigitatud asademe{0}}kõvastuv sulam. Kõrgete -tugevusomaduste saavutamiseks tugineb see kuumtöötlemisele (lahuse lõõmutamine + vananemiskõvenemine). Ilma vananemiseta on selle mehaanilised omadused sarnased Monel 400-ga.

5. Rakenduse stsenaariumid

Nende erinevused tugevuses ja korrosioonikindluses põhjustavad erinevaid kasutusjuhtumeid:

Monel 400: Sobib rakendustele, kusplastilisus ja korrosioonikindluseelistatakse kõrgele tugevusele.

Näited: mereveeventiilid, pumbad, laevariistvara, kemikaalide mahutid, soojusvaheti torud (lahjendatud happed) ja nafta-/gaasitorustiku komponendid (mitte{0}}kõrge{1}}rõhk).

Monel K500: Ideaalne rakenduste jaoks, mis nõuavadnii kõrge tugevus kui ka korrosioonikindlus.

Näited: süvamere{0}}püügivarustus (nt traalvintsid), avamere naftapuurimise osad (nt klapivarred, puurikraed), kõrgsurvepumbad,{5}}kõrgsurvepumbad, kinnitusdetailid söövitavas keskkonnas ja kosmoseaparaadid (madalat{6}}temperatuuri korrosioonikindlus).

6. Kulud ja töödeldavus

Maksumus: Monel K500 on kallim kui Monel 400. Al/Ti lisamine ja lisakuumtöötlusprotsess (vanusekarastamine) tõstavad tootmiskulusid.

Töödeldavus:

Monel 400: kergesti töödeldav lõõmutatud olekus (madal kõvadus, hea laastu moodustumine).

Monel K500: vana{1}}karastatud olekus raskesti töödeldav (kõrge kõvadus, abrasiivsed sademed). Tavaliselt töödeldakse seda kõigepealt lahusega lõõmutatud (pehme) olekus, seejärel kuumtöödeldakse lõpliku tugevuse saavutamiseks.