Eigenschaften, Anwendungen, Qualitäten und Vorteile von Monel400- und K-500-Legierungen
Was ist Monel? Eigenschaften, Anwendungen, Qualitäten, Vorteile der Monel-Legierung
Monel ist der Handelsname für eine Gruppe von Nickellegierungen, die hauptsächlich aus Nickel und Kupfer mit Spuren von Eisen, Mangan, Kohlenstoff und Silizium bestehen. Monel ist stärker als reines Nickel und bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer Vielzahl korrosiver Umgebungen. Das Material wurde erstmals 1901 von Robert Crooks Stanley entwickelt. Der Name „Monel“ ist eine Marke der „Specialty Metals Corporation“. Monel ist als Superlegierung bekannt und weist in seiner Mikrostruktur eine kubisch-flächenzentrierte Gitterstruktur auf. Monel 400 ist gemäß ASME Boiler and Pressure Vessel Code als Strukturmaterial zugelassen.
Eigenschaften der Monel-Legierung
Die Monel-Legierung ist eine einphasige binäre Legierung in fester Lösung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen unter Null. Die Monel-Legierung 400 hat ein spezifisches Gewicht von 8,80, einen Schmelztemperaturbereich von 1300–1350 Grad und eine Poissonzahl von 0,32. Die folgende Tabelle zeigt die mechanischen Eigenschaften des Monel 400-Materials bei Raumtemperatur.
Bearbeitbarkeit: Die Bearbeitbarkeit ist aufgrund der Kaltverfestigung von Monel sehr schwierig. Die für Eisen verwendeten Techniken können zur Verarbeitung von Monel-Materialien verwendet werden.
Schweißen: Schutzgasschweißen, Metalllichtbogenschweißen mit Schutzgas, Metalllichtbogenschweißen und Unterpulverschweißen sind die bevorzugten Schweißmethoden für Monel-Legierungen.
Schmieden: Monel kann geschmiedet werden, jedoch nur unter kontrollierten Verfahren.
Warmverarbeitung: Der typische Warmverarbeitungstemperaturbereich für Monel liegt bei 648-1176 Grad (1200-2150 Grad F). Vor Beginn der thermischen Verarbeitung muss die geeignete Temperatur ermittelt werden.
Monels Note
Es gibt fünf Arten von Monel-Legierungen, die gemäß den ISO-Normen 6208 (Platten, Bleche und Bänder), ISO 9725 (Schmiedeteile), ISO 9723 (Stäbe), ISO 9724 (Drähte) und DIN 17751 (Rohre und Röhren) kommerziell gehandelt werden. Diese Monel-Qualitäten sind:
Monel 400 oder Alloy 400
Monel 401
Monel 404
Monel 405
Monel K-500
Monel 400: Monel 400 entspricht den folgenden Standards: BS 3075, 3076 NA 13, DTD 204B und ASTM B164. Es ist auch als Alloy 400 bekannt und zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, gute Duktilität und Wärmeleitfähigkeit aus. Typische Anwendungen für Monel 400 sind Wärmetauscher, Ventile, Schiffstechnik, Chemie- und Kohlenwasserstoffverarbeitung.
Monel 401: Monel 401 wird häufig in professionellen Elektro- und Elektronikanwendungen eingesetzt. Die Legierung weist im Gas-Wolfram-Lichtbogenverfahren eine gute Schweißbarkeit und gute Löteigenschaften auf. Widerstandsschweißen ist eine sehr zufriedenstellende Methode zum Verbinden von Materialien. Monel 401 fällt unter die Norm UNS N04401.
Monel 404: Die Zusammensetzung von Monel 404 wurde sorgfältig abgestimmt, um eine sehr niedrige Curie-Temperatur, geringe Permeabilität und gute Löteigenschaften zu gewährleisten. Monel 404 kann mit gängigen Schweiß- und Schmiedetechniken verwendet werden, kann jedoch nicht warmumgeformt werden. Um ein besseres Finish zu erzielen, kann eine Kaltbearbeitung durchgeführt werden. Monel 404 wird häufig in Transistorgehäusen und Keramik-Metall-Dichtungen verwendet und entspricht den Standards UNS N04404 und ASTM F96
Monel 405: Monel 405 wird hauptsächlich für die Lagerung von automatischen Schneckenmaschinen verwendet, ist als UNS N04405 gekennzeichnet und abgedeckt durch ASME SB-164, ASTM B-164, Federal QQ-N{{ 6}}, SAE AMS 4674 & 7234, Militär MIL-N- 894, BS3072NA18, BS3073NA18, QQ-N-286, DIN 17750, ISO 6208, BS3075NA18, BS3076NA18, ASTM B 865 , DIN 17752, DIN 17753, DIN 17754, QQ-N-286, SAE AMS 4676, A Code Case ISO 9723, ISO 9724, ISO 9725, BS3074NA18, DIN 17751 und NACE MR-01-75. Es handelt sich um eine Automatensorte der Legierung 400. Der Schwefelgehalt ist auf 0,{39}},060 % erhöht, was zu Nickel-Kupfer-Sulfid führt, das die Bearbeitbarkeit verbessert.
Monel K-500: Die Zugabe von Aluminium und Titan zu einer Nickel-Kupfer-Basis verleiht Monel K500 eine höhere Festigkeit und Härte sowie eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Legierung K-500 neigt jedoch in bestimmten Umgebungen unter Aushärtungsbedingungen stärker zur Spannungsrisskorrosion. Monel K500 eignet sich besonders für Kreiselpumpenwellen im Schiffsbetrieb. Typische Anwendungen für die K-500-Legierung sind Instrumente, Bohrlochwerkzeuge, elektronische Komponenten, Schiffspropeller, Pumpenwellen, rotierende Laufräder, Schaber, Schaber und Bohrkragen für Bohrlöcher.
Vorteile von Monel
Die Hauptvorteile von Monel sind:
Hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Laugen.
Alkalibeständig.
Gute Duktilität (leicht zu formen und zu formen)
Einfach zu schweißen, zu löten und zu löten
Hohe mechanische Festigkeit
Verfügbarkeit in verschiedenen Formen wie Blechen, Platten, Stäben, Stäben, Rohren und Röhren
Attraktives Aussehen und Finish.
Fähigkeit, hohen und niedrigen Temperaturen standzuhalten
Monels Nachteile
Obwohl Monel viele Vorteile bietet, ist es kein perfektes Metall. Es hat folgende Nachteile:
Schlechte Verarbeitbarkeit
Belastung durch Lochfraß in Salzwasserumgebungen.
In Gegenwart von Monel kommt es manchmal zu galvanischer Korrosion
Wofür wird Monel verwendet?
Da die Monel-Legierung durch Warm- und Kaltumformung, Bearbeitung und Schweißen hergestellt wird, wird sie häufig in der Schifffahrt und in der chemischen Verarbeitung eingesetzt. Allerdings ist dieses Material teuer und sollte daher nur verwendet werden, wenn keine günstigeren Alternativen verfügbar sind. Typischerweise sind Monel-Rohre mehr als dreimal teurer als Rohre aus Kohlenstoffstahl. Typische Anwendungen für Monel sind Ventile und Pumpen; Pumpen und Antriebswellen; elektrische und elektronische Komponenten; Destillierapparate für Rohöl, Kesselspeise-Warmwasserbereiter, Armaturen und Befestigungselemente für die Schifffahrt; Benzin- und Wassertanks; Benzinfässer; Federn; Ausrüstung für die chemische Verarbeitung; Prozessbehälter und Rohrleitungen; Wärmetauscher; Musikinstrumente aus Metall; Entgasungsheizgeräte; Musikinstrumente; Kühlschränke; Filmverarbeitung; Küchenspülen; Dächer; und Brillengestelle. Monel-Legierung ist in Rohren, Rohrverbindungsstücken, Platten, Streifen, Rundstäben und Streifen erhältlich.
