Hvorfor Monel 400 er så forbannet dyrt
Monel-legering ble først utviklet av Robert Crookes Stanley fra International Nickel Company og patentert i 1906. Den nye oppfinnelsen er oppkalt etter selskapets president. Over tid ble ulike legeringer i Monel-familien utviklet for ulike bruksområder.
Monel-legeringssammensetning
Monel er navnet gitt til en gruppe legeringer (401, R405, K-500, 400, 404 og 402) som inneholder nikkel og kobber og noen ganger jern, silisium, mangan og titan. Selv om alle disse legeringene er generelt kjent for sin gode korrosjonsbestandighet, har hver legering noen unike egenskaper og bruksområder.
Monel 404 har for eksempel et lavt nikkelinnhold (52 %), et høyt aluminiuminnhold (0,05 %) og et kobberinnhold (47 %). Monel R405 er svært lik Monel 400 i innhold, men uten titan.
Monel K500 inneholder aluminium (0,3 %) og titan (0,35 % til 0,85 %). Denne legeringen har en lavere friksjonskoeffisient og høyere slitestyrke enn andre Monel-legeringer. Den har også utmerkede mekaniske egenskaper, som styrke og hardhet ved temperaturer opp til 600 grader (1112 grader F).
Monel 400 inneholder kobber og nikkel i samme proporsjoner som naturlig forekommer i nikkelmalm fra Sudbury-gruven i Ontario, Canada. Fordi denne legeringen er mye dyrere enn rustfritt stål, brukes den bare i kritiske applikasjoner der billigere materialer ikke kan erstattes.
Monel 400 inneholder 28 til 34 prosent kobber og minst 63 prosent nikkel. Den inneholder også vanligvis jern, mangan, silisium, karbon og spormengder av svovel og titan.
Egenskaper til Monel Alloy 400
Monel er sterkere enn nikkel eller kobber alene. Monel 400 inneholder nikkel og kobber samt karbon, jern, mangan, silisium og titan. Denne sammensetningen hjelper Monel å opprettholde sin utmerkede korrosjonsmotstand samt seighet og mekanisk styrke over et bredt temperaturområde, vanligvis opptil 400 grader (752 grader F). Denne egenskapen er et nøkkelkrav i romfartsapplikasjoner der driftstemperaturene varierer mye. Monel 400 brukes til å lage nagler til fly med aluminiumsskrog.
Ved lave temperaturer beholder Monel 400 mekaniske egenskaper som hardhet og styrke, men duktiliteten er noe redusert. (For mer informasjon om materialstyrke, les strekkstyrken i dybden.)
Monel 400 har utmerket korrosjonsmotstand i høytemperaturdamp og høyhastighetsflytende varm saltlake. Den beskytter mot spenningskorrosjonssprekker (SCC) i ferskvann, og holdbarheten i turbulent sjøvann rettferdiggjør kostnadene. Dens motstand mot flussyre og saltsyre krever avgassing. Det er generelt motstandsdyktig mot sure matvarer; den er imidlertid ikke motstandsdyktig mot salpetersyre, som har oksiderende effekter.
Monel 400 er ikke lett å maskinere fordi den gjennomgår arbeidsherding under maskinering. Derfor er det best å kutte og dreie legeringer ved lavere hastigheter og svært lave matehastigheter. Dette fører uunngåelig til høyere prosesseringskostnader.
Monel 400 har en konduktivitet på 34 % IACS (International Annealed Copper Standard). Selv når den fryses til flytende hydrogentemperaturer, beholder den en viss duktilitet. Den er også svakt magnetisk.
Monel 400 har god sveiseytelse og kan sveises ved neddykket lysbuesveising, gassmetallbuesveising og gass wolframbuesveising. Monel 60 tilsatsmetall som brukes til sveising kan sikre at den sveisede skjøten har samme hardhet, mekaniske styrke og anti-korrosjonsegenskaper som basismetallet. (Relatert lesning: Årsaker og forebygging av korrosjon av sveisede skjøter.)
I tillegg til sveisede forbindelser kan Monel 400 også kobles til ved lodding eller lodding.
Begrensninger for Monel 400
Monel 400 er ikke motstandsdyktig mot hypokloritt, svoveldioksid, salpetersyre eller nitrogenoksid. Det er også utsatt for galvanisk korrosjon.
