מאפיינים, יישומים, ציונים ויתרונות של סגסוגות Monel400 ו-K-500
מה זה מונל? מאפיינים, יישומים, ציונים, יתרונות של סגסוגת Monel
מונל הוא השם המסחרי לקבוצה של סגסוגות ניקל המורכבות בעיקר מניקל ונחושת, עם כמויות עקבות של ברזל, מנגן, פחמן וסיליקון. מונל חזק יותר מניקל טהור וידוע בעמידותו בפני קורוזיה במגוון סביבות קורוזיביות. החומר פותח לראשונה בשנת 1901 על ידי רוברט קרוקס סטנלי. השם "Monel" הוא סימן מסחרי של "Specialty Metals Corporation". ידוע בתור סגסוגת על, ל-Monel יש מבנה סריג מעוקב במרכז הפנים במבנה המיקרו שלו. Monel 400 מאושר כחומר מבני על ידי קוד הדוד וכלי הלחץ של ASME.
תכונות סגסוגת מונל
סגסוגת מונל היא סגסוגת בינארית בעלת פתרון מוצק חד פאזי עם תכונות מכניות מצוינות בטמפרטורות מתחת לאפס. לסגסוגת מונל 400 יש משקל סגולי של 8.80, טווח טמפרטורת התכה של 1300-1350 מעלות ויחס פואסון של 0.32. הטבלה שלהלן מספקת את התכונות המכניות של חומר Monel 400 בטמפרטורת החדר.
יכולת לעיבוד שבבי: יכולת העיבוד היא קשה מאוד בגלל התקשות העבודה של מונל. ניתן להשתמש בטכניקות המשמשות לברזל לעיבוד חומרי מונל.
ריתוך: ריתוך מוגן גז, ריתוך קשת מתכת מוגן גז, ריתוך קשת מתכת וריתוך קשת שקוע הן שיטות הריתוך המועדפות עבור סגסוגות מונל.
זיוף: ניתן לזייף את מונל, אך רק בנהלים מבוקרים.
עבודה חמה: טווח טמפרטורות עבודה חמות טיפוסי עבור Monel הוא 648-1176 מעלות (1200-2150 מעלות F). לפני תחילת העיבוד התרמי, יש לקבוע את הטמפרטורה המתאימה.
הציון של מונל
ישנם חמישה סוגים של סגסוגות Monel הנסחרות באופן מסחרי תחת תקני ISO 6208 (לוחות, יריעות ורצועות), ISO 9725 (פרזול), ISO 9723 (מוטות), ISO 9724 (חוט) ו-DIN 17751 (צינורות וצינורות). ציוני מונל אלה הם:
Monel 400 או Alloy 400
מונל 401
מונל 404
מונל 405
מונל ק-500
Monel 400: Monel 400 תואם את התקנים הבאים: BS 3075, 3076 NA 13, DTD 204B ו-ASTM B164. ידוע גם בשם Alloy 400, יש לו חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה מעולה, משיכות טובה ומוליכות תרמית. יישומים אופייניים ל-Monel 400 כוללים מחליפי חום, שסתומים, הנדסה ימית, עיבוד כימי ופחמימנים.
Monel 401: Monel 401 נמצא בשימוש נרחב ביישומי חשמל ואלקטרוניקה מקצועיים. לסגסוגת יכולת ריתוך טובה ותכונות הלחמה טובות באמצעות תהליך קשת טונגסטן הגז. ריתוך התנגדות הוא שיטה מספקת מאוד לחיבור חומרים. Monel 401 מכוסה בתקן UNS N04401.
Monel 404: ההרכב של Monel 404 הותאם בקפידה כדי לספק טמפרטורת Curie נמוכה מאוד, חדירות נמוכה ומאפייני הלחמה טובים. ניתן להשתמש ב-Monel 404 עם טכניקות ריתוך וחישול נפוצות, אך לא ניתן לעבודה חמה. כדי לקבל גימור טוב יותר, ניתן לבצע עבודה קרה. Monel 404 נמצא בשימוש נרחב באריזת טרנזיסטורים ואטמי קרמיקה למתכת, תואם לתקני UNS N04404 ו-ASTM F96
Monel 405: משמש בעיקר למלאי של מכונות ברגים אוטומטיות, Monel 405 מוגדר כ-UNS N04405 ומכוסה על ידי ASME SB-164, ASTM B-164, Federal QQ-N{{ 6}}, SAE AMS 4674 ו-7234, Military MIL-N- 894, BS3072NA18, BS3073NA18, QQ-N-286, DIN 17750, ISO 6208, BS3075NA16NA, BS3075NA16NA, {130}TM , DIN 17752, DIN 17753, DIN 17754, QQ-N-286, SAE AMS 4676, A Code Case ISO 9723 , ISO 9724, ISO 9725, BS3074NA18, DIN 17751{36} ו-NACEMR. זהו דרגת עיבוד חופשית של סגסוגת 400. תכולת הגופרית גדלה ל-0.025-0.060%, וכתוצאה מכך ניקל-נחושת גופרתי, המשפר את יכולת העיבוד.
Monel K-500: התוספת של אלומיניום וטיטניום לבסיס ניקל-נחושת מעניקה ל-Monel K500 חוזק וקשיות גבוהים יותר, כמו גם עמידות מצוינת בפני קורוזיה. עם זאת, לסגסוגת K-500 יש נטייה גדולה יותר לסדיקת קורוזיה במתח בסביבות מסוימות בתנאי קשיי גיל. Monel K500 מתאים במיוחד עבור פירי משאבה צנטריפוגליים בשירות ימי. יישומים אופייניים לסגסוגת K-500 הם מכשירים, כלי באר נפט, רכיבים אלקטרוניים, מדחפים ימיים, פירי משאבה, אימפלרים מסתובבים, מגרדים, מגרדים וקולרי קידוח באר נפט.
היתרונות של מונל
היתרונות העיקריים שמציעה מונל הם
עמידות בפני קורוזיה גבוהה לחומצות ואלקליות.
עמיד בפני אלקלי.
משיכות טובה (קל לעצב ולעצב)
קל לרתך, הלחמה והלחמה
חוזק מכני גבוה
זמינות בצורות שונות כגון יריעות, צלחות, מוטות, מוטות, צינורות וצינורות
מראה וגימור אטרקטיביים.
יכולת עמידה בטמפרטורות גבוהות ונמוכות
החסרונות של מונל
למרות שמונל מציעה יתרונות רבים, היא אינה מתכת מושלמת. יש לו את החסרונות הבאים:
יכולת עיבוד לקויה
חשיפה לקורוזיה בבור בסביבות מים מלוחים.
קורוזיה גלוונית מתרחשת לפעמים בנוכחות מונל
למה משמש מונל?
מכיוון שהוא מיוצר על ידי עבודה חמה וקרה, עיבוד שבבי וריתוך, סגסוגת Monel נמצאת בשימוש נרחב בתחומי עיבוד ימיים וכימיים. עם זאת, חומר זה יקר ולכן יש להשתמש בו רק אם אין חלופות זולות יותר. בדרך כלל, צינורות מונל יקרים יותר מפי 3 מצינורות פלדת פחמן. יישומים אופייניים עבור Monel הם שסתומים ומשאבות; משאבות ופירי הינע; רכיבים חשמליים ואלקטרוניים; דוממים לנפט גולמי, מחממי מים להזנת דוודים, מתקנים ומחברים ימיים; מיכלי בנזין ומים; תופי בנזין; מעיינות; ציוד לעיבוד כימי; כלי עיבוד וצנרת; מחליפי חום; כלי נגינה ממתכת; תנורי הסרת גז; כלי נגינה; מקררים; עיבוד סרטים; כיורי מטבח; גגות; ומסגרות למשקפיים. סגסוגת מונל זמינה בצינורות, אביזרי צינור, צלחות, רצועות, מוטות עגולים ורצועות.
