Monelio lydinys yra lydinys Ni pagrindu, jo pagrindinė cheminė sudėtis yra nikelis (Ni), didžiausias kiekis yra iki 67%, kita pagrindinė cheminė sudėtis yra varis (Cu), taip pat yra nedidelis geležies (Fe) kiekis. , mangano (Mn) ir anglies (C), silicio (Si) ir kitų elementų.
Monel lydinio stiprumas yra didesnis nei gryno nikelio, ir jis gali atlaikyti įvairių terpių, įskaitant greitai tekantį jūros vandenį, koroziją. Monel lydinio apdorojimo metodai apima karštąjį, šaltą apdirbimą, apdirbimą ir suvirinimą.
1901 m. Robert Crooks Stanley, Tarptautinės nikelio kompanijos (INCO) metalurgas, sukūrė Monel lydinį.
„Monel“ lydinio pavadinimo šaltinis yra pagrįstas informacija, skirta pagerbti tuometinį bendrovės pirmininką Ambrose Monell (Ambrose Monell). Vėliau J. Stanley ėjo ir Tarptautinės nikelio korporacijos pirmininko pareigas. Monel lydinys buvo patentuotas 1906 m.
Monelio lydinys yra brangus lydinys, kurio kaina yra 5–10 kartų didesnė nei gryno vario ir gryno nikelio. Todėl jis naudojamas tik tais atvejais, kai jo negalima pakeisti pigiomis alternatyvomis.
Lydinio Monel 400 (N0440) cheminė sudėtis ir mechaninės savybės:
Cheminė Monel 400 lydinio sudėtis (%) | ||||||||
| C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr ≥ | Ni ≥ | Mo ≥ | Cu ≤ |
| 0.3 | 0.5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28,0-34,0 |
| Kiti | N ≤ | A l≤ | Ti ≤ | F e≤ | Co ≤ | V ≤ | W ≤ | Nb ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) lydinio tempiamasis stipris: σb ≥ 450 MPa.
2. Monel 400 (N04400) lydinio takumo riba: σb ≥ 170 Mpa.
3. Monel 400 (N04400) lydinio pailgėjimas: δ ≥ 30%.
Monel lydinio savybės
Monel lydinys yra kieto tirpalo dvejetainis lydinys. Kadangi Ni ir Cu yra ištirpę vienas kitame, tai taip pat yra vienfazis lydinys. Palyginti su plienu, Monel lydinio apdirbimas yra sudėtingas, daugiausia dėl jo greito kietėjimo savybių. Tam reikia pasukti mažu greičiu ir mažu padavimo greičiu.
Monel lydinio 400 tankis yra 8,80 g/cm3, lydymosi temperatūros diapazonas yra 1300–1350 °C, laidumas yra apie 34% IACS (IACS reiškia tarptautinį standartinį atkaitinto vario laidumą), o atkaitinto kietumo vertė yra 65 HRB. Monel lydinys 400 yra gerai žinomas dėl savo tvirtumo ir gali išlaikyti šį tvirtumą dideliame temperatūros diapazone.
Jis gali atlaikyti įvairių rūgščių ir šarmų koroziją, o kai kurie Monel lydiniai gali atlaikyti net gryno deguonies deginimą. Paprastai jis naudojamas labai korozinėje aplinkoje. Monel lydinys K-500, susidaręs įpylus nedidelį kiekį aliuminio (Al) ir titano (Ti), turi tokį patį atsparumą korozijai kaip ir Monel lydinys 400, bet didesnį stiprumą, kurį daugiausia lemia γ fazės susidarymas senėjimo metu. Įprastomis aplinkybėmis Monel lydinys yra daug brangesnis nei nerūdijantis plienas.
Monel lydinys 400 taip pat gali išlaikyti puikias mechanines savybes žemiau nulio. Nors stiprumas ir kietumas padidės, plastiškumas arba kietumas sumažės tik šiek tiek. Net jei jis atšaldomas skystu vandeniliu, lydinys nepatirs plastiškumo ir trapumo. Tai yra svarbiausias skirtumas tarp Monel lydinio ir juodųjų metalų medžiagų (plieno ir geležies), kurių trapumas žemoje temperatūroje.
Monel lydinys turi gerą atsparumą korozijai daugelyje aplinkų, tačiau jis yra linkęs rūdyti, kai yra veikiamas sūraus vandens; jis negali atlaikyti terpių, kuriose yra azoto oksido, azoto rūgšties, sieros dioksido ir hipochlorito, korozijos. Monel lydinio naudojimas taip pat sukels elektrocheminę koroziją. Kitaip tariant, kai tvirtinimo detalės, pagamintos iš aliuminio, cinko ar geležies, liečiasi su Monel lydiniu, tam tikromis sąlygomis (pvz., naudojant greitai tekantį jūros vandenį), metalinis tvirtinimas Detalės greitai rūdys.
Monel lydinio naudojimas
Oro erdvė
1960 m. Monel lydinys laimėjo daugybę užsakymų kosmoso ir orlaivių statybos srityje. Ypač naudojamas eksperimentinių reaktyvinių orlaivių fiuzeliažo ir apvalkalo kūrimui. Pavyzdžiui, Šiaurės Amerikos X-15 gali atlaikyti didelį šilumos kiekį, susidarantį dėl aerodinaminės trinties itin greito skrydžio metu. Monel lydinys vis tiek gali išlaikyti savo stiprumą esant ypač aukštai temperatūrai, todėl jis gali išlaikyti savo formos stabilumą esant dideliam atmosferos skrydžio greičiui. Orlaivio techninės priežiūros metu Monel lydinys naudojamas kaip užrakto viela aukštos temperatūros zonose, siekiant užtikrinti, kad tvirtinimo detalės būtų užfiksuotos; dėl ekonominių priežasčių nerūdijančio plieno spynų laidai dažniausiai naudojami kitose srityse.
Naftos gavyba ir rafinavimas
Monel naudojamas gaminant dalis, kurios tiesiogiai liečiasi su koncentruota vandenilio fluorido rūgštimi alkilinimo įrenginyje. Nepaprastas Monel lydinio atsparumas vandenilio fluorido rūgšties korozijai yra nuostabus. Jis gali atlaikyti visas vandenilio fluorido rūgšties koncentracijas, o temperatūra gali pasiekti vandenilio fluorido rūgšties virimo tašką. Tai gali būti medžiaga, turinti geriausią atsparumą korozijai iš dažniausiai naudojamų inžinerinių lydinių medžiagų. Monelio lydinys taip pat gali atlaikyti įvairių sulfidų ir druskos rūgšties koroziją redukuojančioje aplinkoje.
Jūrų inžinerija
Dėl Monel lydinio atsparumo korozijai jis yra ideali medžiaga jūrinėms reikmėms, pvz., vamzdynų sistemoms, siurblių velenams, jūriniams vožtuvams, velkamosioms meškerėms ir krepšelių filtrams. Kai kurie „Monel“ lydiniai yra visiškai nemagnetiniai ir naudojami minosvaidžių inkariniams kabeliams ir magnetinio lauko matavimo įrangos korpusams gaminti. Jachtose Monel lydinio viela naudojama inkaro troso pančiams užrakinti. Monelio lydinys taip pat naudojamas vandens ir degalų bakams bei kitiems povandeniniams įrenginiams, pvz., sraigto velenams ir kilio varžtams, gaminti.
Pažymėtina, kad dėl jūros vandens elektrocheminės korozijos (bimetalinės korozijos) problemos, laivų statybos metu Monel lydinys turi būti izoliuotas nuo kitų metalų (pavyzdžiui, plieno). „The New York Times“ paskelbė 1915 m. rugpjūčio 25 d. Straipsnyje „pranešta apie 215 pėdų ilgio jachtos avariją: „Pirmoji jachta, kurios korpusas buvo pagamintas vien iš Monel lydinio, vos per šešias savaites pavirto skeveldromis ir buvo priverstas į metalo laužą“. Dėl elektrocheminės korozijos jachtos plieninės konstrukcijos kilis po sąlyčio su Monel lydiniu buvo greitai išardytas ir suplonėjęs, kas galiausiai lėmė jachtos dugno griūtį. Kalbant apie jūros paukščių tyrimus, ypač parenkant medžiagas paukščio pėdos atpažinimo žiedui, paukščio pėdos atpažinimo žiedas, pagamintas iš Monel lydinio, buvo naudojamas daugelio rūšių jūros paukščiams, pavyzdžiui, albatrosams, gyvenantiems korozinėje jūros vandens aplinkoje.
Muzikos instrumentas
Monel lydinys naudojamas tam tikriems aukštos kokybės muzikos instrumentų vožtuvų stūmokliams ar rotoriams gaminti, pavyzdžiui, mažiems, dideliems ir prancūziškiems ragams. 1962 m. RotoSound naudojo Monel lydinį elektrinės gitaros stygoms gaminti. Šias stygas naudoja daugelis menininkų. 2017 m. D'Addario styginių kompanija (D'Addario stygų kompanija) išleido smuiko stygų gaminių rinkinį, kuris taip pat yra apvalios stygos su Monel lydiniu, suvyniotos ant D ir G stygų.
Kiti naudojimo būdai
Iš Monel lydinio pagamintos tapatybės etiketės (Antrojo pasaulinio karo metu Amerikos kariams skirtos šunų etiketės)
Dėl puikaus atsparumo įvairių rūgščių ir deguonies korozijai Monel lydinys yra aukštos kokybės medžiaga chemijos pramonėje. Kiti naudojimo scenarijai, tokie kaip:
1. Urano sodrinimas, dauguma didelio skersmens vamzdynų, naudojamų urano heksafluoridui, yra pagaminti iš Monelio lydinio;
2. Reguliavimo vožtuvas aukštam slėgiui ir stipriai reaktyvioms butelinėms dujoms (pvz., HCl);
3. Dvidešimto amžiaus pradžioje Monel lydinys buvo plačiai naudojamas garo generatorių perkaitinto garo sistemoje;
4. Monel lydinys taip pat dažnai naudojamas virtuvės kriauklėms ir akinių rėmams gaminti;
5. Degimo kamera, iš kurios gaminamas katilo uždegimo vamzdis;
6. Ilgo dabar laikrodžio projektinis tarnavimo laikas yra 10 000 metų. Darant prielaidą, kad nenaudojami brangieji metalai, kai kurios laikrodžio dalys yra pagamintos iš Monel lydinio medžiagos, atsižvelgiant į atsparumą korozijai.
Paskelbimo laikas: 2021-05-19