Usporedba između MonelK500 i Monel400
Sastav Monela K500 i Monela 400 vrlo se malo razlikuje, pa im je otpornost na koroziju jednaka. Međutim, Alloy K500 ima nekoliko puta veću granicu tečenja i vlačnu čvrstoću, što je čini prikladnijom za teške primjene.
Izvorno razvijen od strane International Nickel početkom 20. stoljeća, Monel® 400 je jedan od niza proizvoda koji su kasnije razvijeni na temelju udjela nikla i bakra u rudama koje se prirodno nalaze u kanadskim rudnicima. Budući da je ruda obično vrlo stabilna komponenta, ovom se metodom može dobiti jednako stabilna legura otporna na koroziju. Robna marka Monel®, koja je sada u vlasništvu Specialty Metals, postala je sinonim za ovu obitelj legura, iako se sada naširoko proizvodi u mnogim tvornicama.
Monel400 is composed almost entirely of nickel (>63%) i bakra (28-34%), uz tek manje količine željeza, mangana i drugih elemenata u tragovima. Nikal i bakar topljivi su jedan u drugome, pa se mikrostruktura sastoji od jedne faze. Može se ojačati hladnom obradom, ali ne i toplinskom obradom. Legura 400 ima relativno visoku čvrstoću u usporedbi s drugim bakrenim legurama, a njezina udarna svojstva ostaju na razinama ispod nule do 480 stupnjeva.
Kemijski sastav Monel400:
Sadržaj elementa %
Nikal (plus kobalt): manji ili jednak 63.0
Aluminij: manje od ili jednako 0.50
Ugljik: manje od ili jednako 0.15
Bakar: 28.0 -34.0
Željezo: 1.00-2.50
Mangan: manji ili jednak 2.0
Sumpor: manji ili jednak 0.02
Silicij: manje od ili jednako 0.5
Titan: Manje od ili jednako 0.30
Zbog svog sastava koji se gotovo u potpunosti sastoji od nikla i bakra, Monel 400 je posebno otporan na koroziju u morskoj vodi i brzo će stvoriti složen ali tanak i ljepljiv zaštitni površinski film kada je izložen čistoj morskoj vodi. Ovaj zaštitni film štiti leguru u većini slučajeva, ali jedini nedostatak je što je brzina protoka vrlo spora i može stvoriti mrlje koje mogu dovesti do udubljenja ili određenih kontaminanata koji mogu oštetiti film.
Kao i morska voda, Monel 400 također je otporan na koroziju drugih otopina klorida i niza kiselina, uključujući klor. Sve dok je sadržaj kisika u otopini minimalan, odnosno u redukcijskim uvjetima, otporna je na fluorovodičnu kiselinu i klorovodičnu kiselinu. Široko se koristi u pomorskoj i kemijskoj industriji uglavnom zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju.
Međutim, razina čvrstoće Monela400 ograničava njegovu upotrebu u više strukturalnih primjena. Monel K500 je razvijen kako bi prevladao ovo ograničenje. Njegov sastav je isti kao Monel400, ali su aluminij i titan dodani u malim količinama (3-4% ukupno). Aluminij i titan spajaju se u mikroskopske taloge koji se mogu kontrolirati toplinskom obradom. Nakon kovanja ili valjanja, okrugli čelik podvrgava se toplinskoj obradi starenja, držeći ga na visokoj temperaturi nekoliko sati, a zatim se polako hladi na zraku. Ovaj proces osigurava da se što više aluminija i titana može ekstrahirati iz otopine i formirati finu, široko raspršenu mrežu. Ti su precipitati proizveli značajna poboljšanja u mehaničkim svojstvima - 4-struko povećanje granice razvlačenja i 2-struko povećanje vlačne čvrstoće. Povećana čvrstoća Monela K500 znači da se može učinkovito koristiti na zahtjevnijim komponentama kao što su brodske osovine, osovine ventila, pričvršćivači, osovine miješalice i miješalice, kao i oštrice, prstenovi za bušenje i komponente izmjenjivača topline.
Kemijski sastav MonelK500
Sadržaj elementa %
Nikal (plus kobalt): veći ili jednak 63.0
Ugljik: manje od ili jednako 0.25
Mangan: manji ili jednak 1,5
Željezo: manje od ili jednako 2.0
Sumpor: manji ili jednak 0.01
Silicij: manje od ili jednako 0.5
Bakar: 27.0 -33.0
Aluminij: 2.30 - 3.15
Titan: 0.35 - 0.85
Budući da je sastav Monela K500 gotovo identičan sastavu Monela 400, osnovna otpornost na kemikalije i koroziju ostaje ista. Postoji argument da bi legura K500 mogla biti osjetljivija na pucanje od korozije pod naponom u ograničenim okolnostima, ali to je najvjerojatnije zbog njezine upotrebe u aplikacijama s većim naprezanjem (zbog svoje veće čvrstoće).
Budući da specifikacije Monel K500 nemaju očitih nedostataka u usporedbi s Monel400, a uz značajno poboljšanje čvrstoće, otvoren je veliki broj novih područja primjene, pa je tržišna upotreba materijala Monel K500 obilnija.
