Miks Monel 400 nii kuradi kallis on?
Moneli sulami töötas esmakordselt välja Robert Crookes Stanley International Nickel Companyst ja patenteeris 1906. Uus leiutis on saanud nime ettevõtte presidendi järgi. Aja jooksul töötati erinevateks rakendusteks välja erinevad Moneli perekonna sulamid.
Moneli sulami koostis
Monel on sulamite (401, R405, K-500, 400, 404 ja 402) nimi, mis sisaldab niklit ja vaske ning mõnikord ka rauda, räni, mangaani ja titaani. Kuigi kõik need sulamid on üldiselt tuntud oma hea korrosioonikindluse poolest, on igal sulamil mõned ainulaadsed omadused ja kasutusalad.
Näiteks Monel 404 on madala niklisisaldusega (52%), kõrge alumiiniumisisaldusega (0,05%) ja vasesisaldusega (47%). Monel R405 on sisult väga sarnane Monel 400-ga, kuid ilma titaanita.
Monel K500 sisaldab alumiiniumi (0,3%) ja titaani (0,35% kuni 0,85%). Sellel sulamil on madalam hõõrdetegur ja suurem kulumiskindlus kui teistel Moneli sulamitel. Sellel on ka suurepärased mehaanilised omadused, nagu tugevus ja kõvadus temperatuuril kuni 600 kraadi (1112 kraadi F).
Monel 400 sisaldab vaske ja niklit samades vahekordades, nagu leidub Kanadas Ontarios asuva Sudbury kaevanduse niklimaagis. Kuna see sulam on palju kallim kui roostevaba teras, kasutatakse seda ainult kriitilistes rakendustes, kus odavamaid materjale ei saa asendada.
Monel 400 sisaldab 28–34 protsenti vaske ja vähemalt 63 protsenti niklit. Tavaliselt sisaldab see ka rauda, mangaani, räni, süsinikku ning vähesel määral väävlit ja titaani.
Monel Alloy 400 omadused
Monel on tugevam kui nikkel või vask üksi. Monel 400 sisaldab niklit ja vaske, samuti süsinikku, rauda, mangaani, räni ja titaani. See koostis aitab Monel säilitada suurepärase korrosioonikindluse, samuti sitkuse ja mehaanilise tugevuse laias temperatuurivahemikus, tavaliselt kuni 400 kraadi (752 kraadi F). See omadus on põhinõue kosmoserakendustes, kus töötemperatuurid on väga erinevad. Monel 400 kasutatakse alumiiniumkerega lennukite neetide valmistamiseks.
Madalatel temperatuuridel säilitab Monel 400 mehaanilised omadused nagu kõvadus ja tugevus, kuid selle elastsus on veidi vähenenud. (Materiaalse tugevuse kohta lisateabe saamiseks lugege tõmbetugevuse põhjalikku uuringut.)
Monel 400-l on suurepärane korrosioonikindlus kõrge temperatuuriga aurus ja suure kiirusega voolavas kuumas soolvees. See kaitseb pingekorrosioonipragude (SCC) eest magevees ja selle vastupidavus turbulentses merevees õigustab selle maksumust. Selle vastupidavus vesinikfluoriidhappele ja vesinikkloriidhappele nõuab degaseerimist. See on üldiselt vastupidav happelistele toiduainetele; see ei ole aga vastupidav lämmastikhappele, millel on oksüdeeriv toime.
Monel 400 ei ole lihtne töödelda, kuna see läbib töötlemise ajal töökõvenemise. Seetõttu on kõige parem sulameid lõigata ja treida aeglasematel kiirustel ja väga madalal etteandekiirusel. See toob paratamatult kaasa suuremad töötlemiskulud.
Monel 400 juhtivus on 34% IACS (rahvusvaheline lõõmutatud vase standard). Isegi vedela vesiniku temperatuurini külmutatuna säilitab see teatud elastsuse. Samuti on see nõrgalt magnetiline.
Monel 400 on heade keevitusomadustega ja seda saab keevitada sukel-kaarkeevitusega, gaas-metallikaarkeevitusega ja gaas-volframkaarkeevitusega. Keevitamiseks kasutatav täitemetall Monel 60 võib tagada keevisliitele sama kõvaduse, mehaanilise tugevuse ja korrosioonivastased omadused kui mitteväärismetallil. (Seotud lugemine: keevisliidete korrosiooni põhjused ja ennetamine.)
Lisaks keevisühendustele saab Monel 400 ühendada ka jootmise või kõvajoodisega jootmise teel.
Monel 400 piirangud
Monel 400 ei ole vastupidav hüpokloritile, vääveldioksiidile, lämmastikhappele ega lämmastikoksiidile. Samuti on see altid galvaanilisele korrosioonile.
