Monel - Monel
Monel , esas olarak nikel (% 52'den% 67'ye kadar) ve bakırdan , az miktarda demir, manganez, karbon ve silikondan oluşan bir nikel alaşımları grubudur . Bakır içeriği %60 veya daha fazla olan alaşımlara cupronickel denir .
Saf nikelden daha güçlü olan Monel alaşımları, hızla akan deniz suyu da dahil olmak üzere birçok agresif ajan tarafından korozyona karşı dayanıklıdır . Sıcak ve soğuk işleme, işleme ve kaynak ile kolayca üretilebilirler.
Monel, 1905 yılında, o zamanlar International Nickel Company'de (Inco) çalışan Robert Crooks Stanley tarafından yaratıldı . Monel alaşımı 400, Sudbury (Ontario) madenlerindeki meteoritik nikel cevherinde doğal olarak bulunanla aynı oranda nikel ve bakırdan oluşan ikili bir alaşımdır ve bu nedenle bir püriten alaşımı olarak kabul edilir . Monel, şirket başkanı Ambrose Monell'in adını aldı ve 1906'da patenti alındı. O zamanlar aile adlarına ticari marka olarak izin verilmediği için bir L çıkarıldı. Marka Mayıs 1921'de tescil edildi ve adı artık bir olan marka arasında Özel Metaller Şirketi .
Pahalı bir alaşım olarak kullanımı, daha ucuz alternatiflerle değiştirilemeyeceği uygulamalarla sınırlıdır. Örneğin, 2015 yılında Monel boruları, karbon çeliğinden yapılan eşdeğer borulardan üç kat daha pahalıydı.
Özellikler
Monel, katı çözeltili bir ikili alaşımdır. Nikel ve bakır her oranda karşılıklı olarak çözünür olduğundan tek fazlı bir alaşımdır. Çeliğe kıyasla Monel'in işlenmesi çok zordur, çünkü çok çabuk sertleşir. Döndürülmeli ve düşük hızlarda ve düşük ilerleme oranlarında çalışılmalıdır. Korozyona ve asitlere karşı dayanıklıdır ve bazı alaşımlar saf oksijende yangına dayanabilir. Yüksek korozif koşullara sahip uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Küçük alüminyum ve titanyum ilaveleri , aynı korozyon direncine sahip bir alaşım (K-500) oluşturur, ancak eskime üzerine gama prime oluşumu nedeniyle çok daha güçlüdür. Monel tipik olarak paslanmaz çelikten çok daha pahalıdır .
Monel 400 alaşımı 8.80 özgül ağırlığa, 1300-1350 °C erime aralığına, yaklaşık %34 IACS elektrik iletkenliğine ve (tavlanmış halde) 65 Rockwell B sertliğine sahiptir. Önemli bir sıcaklık aralığında korunan tokluk.
Monel alaşımı 400, sıfırın altındaki sıcaklıklarda mükemmel mekanik özelliklere sahiptir. Mukavemet ve sertlik, süneklik veya darbe direncinde yalnızca hafif bir bozulma ile artar. Alaşım, sıvı hidrojen sıcaklığına soğutulduğunda bile sünek-kırılgan geçişe uğramaz. Bu, artan mukavemetlerine rağmen düşük sıcaklıklarda kırılgan olan birçok demirli malzemeyle belirgin bir tezat oluşturuyor.
kullanır
Havacılık uygulamaları
1960'larda, Monel metali, uçak yapımında, özellikle Kuzey Amerika X-15 gibi deneysel roket uçaklarının çerçevelerini ve kaplamalarını, aşırı yüksek hızlı uçuş sırasında aerodinamik sürtünme tarafından üretilen büyük ısıya direnmek için toplu kullanımlar buldu . Monel metali gücünü çok yüksek sıcaklıklarda korur ve yüksek atmosferik uçuş hızlarında şeklini korumasına izin verir, Monel'in yüksek yoğunluğu nedeniyle parçaların artan ağırlığına karşı bir takas .
Monel, genellikle yüksek sıcaklıktaki alanlarda bağlantı elemanlarının çözülmemesini sağlamak için uçak bakımında güvenlik kablolaması için kullanılır; paslanmaz tel ekonomi için diğer alanlarda kullanılmaktadır.
Petrol üretimi ve rafine edilmesi
Monel, konsantre hidroflorik asit ile doğrudan temas halinde Alkilasyon ünitelerinin bölümünde kullanılır . Monel, kaynama noktasına kadar tüm konsantrasyonlarda hidroflorik aside karşı olağanüstü direnç sunar. Yaygın olarak kullanılan tüm mühendislik alaşımlarının belki de en dirençlisidir. Alaşım ayrıca indirgeyici koşullar altında birçok sülfürik ve hidroklorik asit formuna dayanıklıdır.
Deniz uygulamaları
Monel'in korozyon direnci, onu boru sistemleri, pompa milleri, deniz suyu vanaları, trolling teli ve süzgeç sepetleri gibi uygulamalarda ideal kılar. Bazı alaşımlar tamamen manyetik değildir ve mayın tarama gemilerinde demirleme kablosu , manyetik alan ölçüm ekipmanı muhafazaları için kullanılır. Rekreasyonel tekne gezintisinde, Monel, çapa halatları, su ve yakıt tankları ve su altı uygulamaları için zincirleri yakalamak için tel olarak kullanılır. Pervane milleri ve omurga cıvataları için de kullanılır. Popüler Hobiecat yelkenlilerinde Monel perçinler, mukavemetin gerekli olduğu ancak paslanmaz çeliğin tuzlu su ortamında teknenin alüminyum direği, bomu ve çerçevesi ile temas etmesinden kaynaklanacak korozyon nedeniyle paslanmaz çelik kullanılamadığı yerlerde kullanılır.
Tuzlu suda elektrolitik etki sorunu nedeniyle ( Galvanik korozyon olarak da bilinir ), gemi yapımında Monel, çelik gibi diğer metallerden dikkatlice yalıtılmalıdır. 12 Ağustos 1915'te New York Times, sadece altı hafta içinde "parçalara ayrılan" ve hurdaya çıkarılması gereken "tamamen Monel gövdesiyle inşa edilmiş ilk gemi" olan 215 metrelik bir yat hakkında bir makale yayınladı. "Elektrik hareketiyle poposunun parçalanmasından dolayı." Yatın çelik iskeleti, Monel ile elektrolitik etkileşim nedeniyle bozuldu.
Deniz kuşu araştırmalarında ve özellikle kuş bantlama veya halkalamada Monel, aşındırıcı bir deniz suyu ortamında yaşayan albatroslar gibi birçok tür için kuş bantları veya halkaları yapmak için kullanılmıştır .
Müzik Enstrümanları
Monel, trompet, tuba ve korno gibi bazı yüksek kaliteli müzik aletlerinde valf pistonları veya rotorları için malzeme olarak kullanılır. RotoSound , 1962'de elektrik bas telleri için Monel kullanımını tanıttı ve bu teller , Iron Maiden'dan Steve Harris , The Who , Sting , John Deacon , John Paul Jones ve merhum Chris Squire dahil olmak üzere çok sayıda sanatçı tarafından kullanıldı . Monel, 1930'ların başında , onları Sam Bush imza seti olarak mandolin için sunmaya devam eden Gibson Guitar Corporation gibi diğer müzik teli üreticileri tarafından kullanılıyordu . Ayrıca CF Martin & Co. , Martin Retro akustik gitar telleri için Monel kullanıyor. Piramit tel fabrikası (Almanya), yuvarlak bir çekirdeğe sarılmış 'Monel klasikleri' elektro gitar telleri üretiyor. 2017 yılında, D'Addario dize şirketi, D ve G dizesinde bir Monel sargısı kullanan bir dizi keman dizesi yayınladı.
Başka
Asitlerin ve oksijenin neden olduğu korozyona karşı iyi direnç, Monel'i kimya endüstrisi için iyi bir malzeme yapar. Aşındırıcı florürler bile Monel aparatı içinde işlenebilir; Bu kapsamlı bir şekilde yapıldığını uranyum zenginleştirme içinde , Oak Ridge Gaz Difüzyon Plant . Burada uranyum heksaflorür için daha büyük çaplı boruların çoğu Monel'den yapılmıştır. Hidrojen klorür gibi reaktif silindir gazları için regülatörler , yüksek dağıtım basınçları gerektiğinde PTFE'nin uygun bir seçenek olmadığı başka bir örnek oluşturur . Bunlar bazen bir Monel manifoldu ve regülatörden önce, ekipmanı daha fazla korumak için kullanımdan sonra regülatörün kuru, inert bir gazla yıkanmasına izin veren muslukları içerecektir.
20. yüzyılın başlarında, buhar gücünün yaygın olarak kullanıldığı zamanlarda, Monel'in aşırı ısıtılmış buhar sistemlerinde kullanım için arzu edildiği ilan edildi . Dünya savaşları sırasında Monel, ABD askeri köpek künyeleri için kullanıldı .
Monel genellikle mutfak lavabolarında ve gözlük çerçevelerinde kullanılır. Ayrıca kullanılmaktadır ocaklar içinde kalır yangın borulu kazanlar .
Parçaları Uzun Now ait Saat 10.000 yıldır kaçak amaçlanmaktadır, çünkü değerli metallerin kullanımı olmadan korozyon direnci Monel yapılır.
Monel, Yeni Kudüs Genel Kilisesi'nin dini merkezi olan Pennsylvania'daki Bryn Athyn Katedrali'nin iç kısmında kullanılan açıkta kalan metallerin çoğu için kullanıldı . Buna büyük dekoratif ekranlar, kapı kolları vb. dahildir. Monel ayrıca New York City'deki orijinal Pennsylvania İstasyonu gibi binalarda çatı kaplama malzemesi olarak kullanılmıştır .
1991–1996 Acura (Honda) NSX, Monel'den yapılmış bir anahtarla geldi.
Petrol sahası uygulamaları, Monel matkap yakalarının kullanılmasını içerir. Bir yön elde etmek için Dünya'nın manyetik alanını ölçen aletler, manyetik olmayan bileziklerin üstünde ve altında bulunan sondaj aletlerinin manyetik çekiminden onları izole eden manyetik olmayan bir bileziğe yerleştirilir. Monel artık nadiren kullanılmaktadır ve genellikle manyetik olmayan paslanmaz çeliklerle değiştirilmektedir.
Monel, batı tarzı etriyelerin dış yüzeyinde koruyucu bir bağlayıcı malzeme olarak da kullanılır.
Monel, Arrow Fastener Co., Inc. tarafından paslanmaz T50 zımba telleri için kullanılır.
Monel, Kelvinator buzdolaplarında da kullanılmıştır.
Monel, 1930'lardan kalma bir başparmak emme önleyici cihaz olan Baby Alice Thumb Guard'da kullanıldı.
Monel, sinema filmi işlemede kullanılır. Monel zımba ekleri, sürekli çalışan fotokimyasal tanklarda kullanımdan kaynaklanan korozyona direnmek için idealdir.
Alaşımlar
Monel genellikle ISO standartları 6208 (levha, levha ve şerit) 9723 (çubuklar) 9724 (tel) 9725 (dövme) ve DIN 17751 (borular ve tüpler) altında işlem görmektedir.
| Ticari unvan |
ASTM / AISI
alaşım tipi |
UNS | %Cu | %Al | %Ti | %Fe | %Mn | %Si | %Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Monel 400 | B127, B164 | N04400 | 28–34 | 2,5 maksimum | 2.0 maksimum | 0,5 maks | 63 dakika | ||
| Monel 401 | N04401 | 28–34 | 2,5 maksimum | 2.0 maksimum | 63 dakika | ||||
| 404 | N04404 | Rem | 0,05 maksimum | 0,5 maks | 0,1 maks | 0,1 maks | 52–57 | ||
| Monel K-500 | B865 | N05500 | 27–33 | 2.3-3.15 | 0,35-0,85 | 2.0 maksimum | 1,5 maksimum | 0,5 maks | 63 dakika |
| Monel 405 | B164 | N04405 | 28–34 | 2,5 maksimum | 2.0 maksimum | 0,5 maks | 63 dakika |
Monel 400
Monel 400, çeşitli asidik ve alkali ortamlarda yüksek mukavemet ve mükemmel korozyon direnci gösterir ve özellikle indirgeme koşulları için uygundur. Aynı zamanda iyi süneklik ve termal iletkenliğe sahiptir. Monel 400 tipik olarak deniz mühendisliği, kimyasal ve hidrokarbon işleme, ısı eşanjörleri, vanalar ve pompalarda uygulama bulur. Aşağıdaki standartlar kapsamındadır: BS 3075, 3076 NA 13, DTD 204B ve ASTM B164.
Monel 400, alkilasyon ünitelerinde, yani konsantre hidroflorik asit ile temas halindeki reaksiyon bölümünde büyük ölçüde kullanılır.
Monel 401
Bu alaşım, özel elektrik ve elektronik uygulamalarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Alaşım 401, gaz-tungsten-ark işlemi ile kolaylıkla otomatik olarak kaynaklanır. Direnç kaynağı, malzemeyi birleştirmek için oldukça tatmin edici bir yöntemdir. Aynı zamanda iyi lehimleme özellikleri sergiler. UNS N04401 standardı kapsamındadır.
404
Monel 404 alaşımı öncelikle özel elektrik ve elektronik uygulamalarda kullanılır. Monel 404'ün bileşimi, çok düşük bir Curie sıcaklığı , düşük geçirgenlik ve iyi lehimleme özellikleri sağlamak için dikkatle ayarlanır .
Monel 404 yaygın kaynak teknikleri kullanılarak kaynaklanabilir ve dövülebilir ancak sıcak işlenemez. Soğuk işleme, daha iyi finisaj için standart takımlar ve yumuşak kalıp malzemeleri kullanılarak yapılabilir. UNS N04404 ve ASTM F96 standartları kapsamındadır. Monel 404, transistörler için kapsüllerde ve seramikten metale contalarda kullanılır.
Monel 405
Monel 405, alaşım 400'ün serbest işleme kalitesidir. Nikel, karbon, manganez, demir, silikon ve bakır yüzdesi alaşım 400 ile aynı kalır, ancak kükürt %0.024 maks'tan %0.025-0.060'a değiştirilir. Alaşım 405, esas olarak otomatik vidalı makine stoğu için kullanılır ve genellikle diğer uygulamalar için önerilmez. Bileşimindeki kükürtten kaynaklanan nikel-bakır sülfürler talaş kırıcı görevi görür, ancak bu kapanımlar nedeniyle alaşımın yüzey finişi, alaşım 400'ünki kadar pürüzsüz değildir. Monel 405, UNS N04405 olarak adlandırılmıştır ve ASME SB kapsamındadır. -164, ASTM B-164, Federal QQ-N-281, SAE AMS 4674 ve 7234, Askeri MIL-N-894 ve NACE MR-01-75.
Monel 450
Bu alaşım iyi yorulma mukavemeti sergiler ve nispeten yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Deniz suyu kondansatörleri, kondenser plakaları, distilatör tüpleri, evaporatör ve ısı eşanjör tüpleri ve tuzlu su boruları için kullanılır.
Monel K-500
Monel K-500, Monel alaşım 400'ün mükemmel korozyon direnci özelliğini, daha fazla güç ve sertliğin ek avantajlarıyla birleştirir. Artan özellikler, ve Ni bu submikroskopik parçacıklar çok kontrollü koşullar altında ısıtılarak nikel-bakır tabanına alüminyum ve titan ilave edilmesiyle elde edilir 3 (Ti, Al) matris boyunca çökeltilir.
Monel alaşımı K-500'ün korozyon direnci, yaşla sertleştirilmiş durumdayken, alaşım K-500'ün bazı ortamlarda stres-korozyon çatlamasına karşı daha büyük bir eğilime sahip olması dışında, büyük ölçüde alaşım 400'ünkine eşdeğerdir. Monel alaşımı K-500'ün ekşi gaz ortamına dayanıklı olduğu bulunmuştur. Yüksek hızlı deniz suyunda çok düşük korozyon oranlarının ve yüksek mukavemetin birleşimi, K-500 alaşımını özellikle deniz hizmetlerindeki santrifüj pompaların milleri için uygun hale getirir. Durgun veya yavaş hareket eden deniz suyunda, çukurlaşmanın ardından kirlenme meydana gelebilir, ancak bu çukurlaşma oldukça hızlı bir ilk saldırıdan sonra yavaşlar.
K-500 alaşımı için tipik uygulamalar, pompa milleri ve çarklar, doktor bıçakları ve sıyırıcılar ve petrol kuyusu matkap yakaları, aletler ve elektronik bileşenlerdir.
Monel R-405
Monel R-405, Monel 400'ün serbest işleme versiyonudur. İşleme sırasında talaş kırıcı görevi gören sülfür kapanımları sağlamak için kontrollü miktarda kükürt eklenmiş bir nikel-bakır alaşımıdır. Monel 400 gibi, R-405 alaşımı da yüksek sıcaklıklarda deniz suyuna ve buhara, ayrıca tuz ve kostik çözeltilere karşı dayanıklıdır. Monel R-405, yalnızca soğuk işlemle sertleştirilebilen katı bir çözelti alaşımıdır. Bu nikel alaşımı, iyi korozyon direnci, iyi kaynaklanabilirlik ve yüksek mukavemet gibi özellikler sergiler. Hızlı akan acı su veya deniz suyundaki düşük korozyon oranı, tatlı suların çoğunda stres korozyon çatlamasına karşı mükemmel dirençle birleştiğinde, çeşitli korozif koşullara direnciyle birlikte denizcilik uygulamalarında ve diğer oksitleyici olmayan klorür çözeltilerinde geniş kullanımını haklı çıkarır. Bu nikel-bakır alaşımı, havaları alındığında hidroklorik ve hidroflorik asitlere karşı özellikle dirençlidir. Yüksek bakır içeriğinden bekleneceği gibi, R-405 alaşımı nitrik asit ve amonyak sistemleri tarafından hızla saldırıya uğrar.
Alaşım R-405, esas olarak otomatik vidalı makine stoğu için kullanılır ve genellikle diğer uygulamalar için önerilmez.
Monel 502
Monel 502 bir nikel-bakır alaşımıdır ve UNS numarası N05502'dir. Bu kalite ayrıca iyi sürünme ve oksidasyon direncine sahiptir. Monel 502 farklı şekillerde oluşturulabilir. Monel 502, östenitik paslanmaz çeliklere benzer şekilde işlenebilir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
bibliyografya
- Ayakkabıcı, Lewis E.; Smith, Gaylord D. (2006). "Monel Metal Yüzyılı: 1906-2006". JOM . 58 (9): 22. Bibcode : 2006JOM....58i..22S . doi : 10.1007/s11837-006-0077-x .