Monel K500 und Monel 400 sind beide Superlegierungen auf Nickel-kupferbasis mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, Monel K500 ist jedoch eineNiederschlag-gehärtete Variantevon Monel 400. Ihre wesentlichen Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung liegen in der Zugabe von ausfällungsverstärkenden Elementen in Monel K500, die ihm eine höhere Festigkeit und Härte verleihen und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit von Monel 400 beibehalten. Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Vergleich ihrer chemischen Zusammensetzungen (alle Daten werden als Massenprozentbereiche angegeben und entsprechen den ASTM B865-Standards für Monel K500 und den ASTM B127-Standards für Monel 400):
Das Nickel{0}}Kupfer-Verhältnis ist die Grundlage von Monel-Legierungen, und die beiden Qualitäten weisen geringfügige Unterschiede im Gehaltsbereich dieser beiden Kernelemente auf:
Monel 400
Nickel (Ni): 63,0 %–70,0 % (das Hauptlegierungselement, das grundlegende Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit gewährleistet)
Kupfer (Cu): 28,0 %–34,0 % (verbessert die Beständigkeit gegen reduzierende Säuren und Meerwasserkorrosion)
Nickel + Kupfer: Größer als oder gleich 92,0 % (garantiert die Kernleistungseigenschaften der Legierung)
Monel K500
Nickel (Ni): 63,0 %–67,0 % (etwas engerer Bereich als Monel 400, um dem Ausscheidungsverstärkungsprozess zu entsprechen)
Kupfer (Cu): 27,0 %–33,0 % (etwas niedrigere Obergrenze im Vergleich zu Monel 400)
Nickel + Kupfer: Größer oder gleich 90,0 % (weniger als Monel 400, reserviert für die Zugabe von Verstärkungselementen)
Der wesentlichste Unterschied zwischen den beiden Legierungen besteht darinMonel K500 enthält Aluminium (Al) und Titan (Ti), während Monel 400 diese beiden Elemente nicht enthält. Diese beiden Elemente sind der Schlüssel zur Ausscheidungshärtung:
Aluminium (Al): 2,3 %–3,15 %
Aluminium verbindet sich mit Nickel zur intermetallischen VerbindungNi₃Alwährend des Alterungswärmebehandlungsprozesses.Titan (Ti): 0,35 %–0,85 %
Titan reagiert mit Nickel unter Bildung von NickelNi₃Tifällt aus.
Die Ni₃Al- und Ni₃Ti-Ausscheidungen sind gleichmäßig in der Nickel-Kupfermatrix verteilt, was die Bewegung von Versetzungen blockieren und die Festigkeit und Härte der Legierung erheblich verbessern kann, ohne ihre Korrosionsbeständigkeit zu verringern. Bei Monel 400 fehlen diese beiden Elemente und es kann nur durch Kaltumformung verstärkt werden, wobei die Festigkeitsverbesserung begrenzt ist.
Beide Legierungen enthalten Spuren von Eisen (Fe), Mangan (Mn), Kohlenstoff (C), Silizium (Si), Schwefel (S) usw., es gibt jedoch Unterschiede in den Gehaltsgrenzen:
Monel K500 hat strengere Grenzwerte für den Gehalt an Eisen, Mangan, Kohlenstoff und Schwefel, um die Beeinträchtigung der Bildung von Ni₃Al- und Ni₃Ti-Niederschlägen durch Verunreinigungselemente zu vermeiden und die Stabilität der Ausfällungsverstärkungswirkung sicherzustellen.
