Srovnání mezi MonelK500 a Monel400
Složení Monel K500 a Monel 400 se liší velmi málo, takže jejich odolnost proti korozi je ekvivalentní. Alloy K500 má však několikanásobně vyšší mez kluzu a pevnost v tahu, takže je vhodnější pro náročné aplikace.
Monel® 400, původně vyvinutý společností International Nickel na počátku 20. století, je jedním z řady produktů následně vyvinutých na základě podílů niklu a mědi v rudách přirozeně se vyskytujících v kanadských dolech. Protože ruda je typicky velmi stabilní složkou, lze pomocí této metody získat stejně stabilní slitinu odolnou proti korozi. Ochranná známka Monel®, kterou nyní vlastní Specialty Metals, se stala synonymem pro tuto rodinu slitin, ačkoli ji nyní široce vyrábí mnoho továren.
Monel400 is composed almost entirely of nickel (>63 %) a mědi (28-34 %), pouze s menším množstvím železa, manganu a dalších stopových prvků. Nikl a měď jsou vzájemně rozpustné, takže mikrostruktura se skládá z jediné fáze. Lze jej zpevnit opracováním za studena, nikoli však tepelným zpracováním. Alloy 400 má relativně vysokou pevnost ve srovnání s jinými slitinami mědi a její rázové vlastnosti zůstávají na úrovních pod nulou až 480 stupňů.
Chemické složení Monel400:
% obsah prvku
Nikl (plus kobalt): Menší nebo rovno 63.0
Hliník: menší nebo rovno 0,50
Uhlík: Menší nebo rovno 0,15
Měď: 28.0 -34.0
Železo: 1.{1}{1}.50
Mangan: Menší nebo rovno 2.0
Síra: menší nebo rovno 0,02
Křemík: menší nebo rovno 0.5
Titan: Menší nebo rovno 0.30
Vzhledem ke svému složení, které je téměř výhradně z niklu a mědi, je Monel 400 zvláště odolný vůči korozi mořské vody a při vystavení čisté mořské vodě rychle vytvoří komplexní, ale tenký a lepivý ochranný povrchový film. Tato ochranná fólie chrání slitinu ve většině případů, ale jedinou nevýhodou je, že průtok je velmi pomalý a může tvořit znečištění, které může vést k důlkové korozi nebo určitým nečistotám, které mohou fólii poškodit.
Stejně jako mořská voda je i Monel 400 odolný vůči korozi jinými roztoky chloridů a řadě kyselin, včetně chlóru. Dokud je obsah kyslíku v roztoku minimální, tedy za redukčních podmínek, je odolný vůči kyselině fluorovodíkové a kyselině chlorovodíkové. Je široce používán v námořním a chemickém průmyslu především díky své vynikající odolnosti proti korozi.
Úroveň pevnosti Monel400 však omezuje jeho použití ve více strukturálních aplikacích. Monel K500 byl vyvinut k překonání tohoto omezení. Jeho složení je stejné jako Monel400, ale hliník a titan jsou přidávány v malých množstvích (celkem 3-4 %). Hliník a titan se spojují za vzniku mikroskopických sraženin, které lze kontrolovat tepelným zpracováním. Po kování nebo válcování prochází kruhová ocel tepelným zpracováním stárnutím, přičemž se několik hodin udržuje na vysoké teplotě a poté se pomalu ochlazuje na vzduchu. Tento proces zajišťuje, že z roztoku lze extrahovat co nejvíce hliníku a titanu a vytvořit jemnou, široce rozptýlenou síť. Tyto precipitáty přinesly významné zlepšení mechanických vlastností – 4-násobné zvýšení meze kluzu a 2-násobné zvýšení pevnosti v tahu. Zvýšená pevnost Monel K500 znamená, že jej lze efektivně použít na náročnějších součástech, jako jsou lodní hřídele, dříky ventilů, spojovací prvky, hřídele mixérů a míchadel, stejně jako rakle, objímky vrtáků a součásti výměníků tepla.
Chemické složení MonelK500
% obsah prvku
Nikl (plus kobalt): Větší nebo rovno 63.0
Uhlík: Menší nebo rovno 0,25
Mangan: menší nebo roven 1,5
Železo: Menší nebo rovno 2.0
Síra: menší nebo rovno 0,01
Křemík: menší nebo rovno 0.5
Měď: 27.0 -33.0
Hliník: 2.30 - 3.15
Titan: 0.35 - 0.85
Vzhledem k tomu, že složení Monel K500 je prakticky totožné se složením Monel 400, základní chemická a korozní odolnost zůstává stejná. Existuje argument, že Alloy K500 může být za omezených okolností náchylnější k praskání korozí pod napětím, ale to je s největší pravděpodobností způsobeno jejím použitím v aplikacích s vyšším namáháním (kvůli její vyšší pevnosti).
Vzhledem k tomu, že specifikace Monel K500 nemají žádné zjevné nedostatky ve srovnání s Monel400 a s výrazným zlepšením pevnosti se otevřelo velké množství nových aplikačních oblastí, takže tržní využití materiálů Monel K500 je hojnější.
