Монел қорытпасы - бұл Ni негізіндегі қорытпа, оның негізгі химиялық құрамы никель (Ni), ең жоғары мөлшері 67% дейін, басқа негізгі химиялық құрамы мыс (Cu), сонымен қатар аз мөлшерде темір (Fe) бар. , марганец (Mn) және көміртек (С), кремний (Si) және басқа элементтер.
Monel қорытпасының беріктігі таза никельге қарағанда жоғары және ол әртүрлі орталардың, соның ішінде жылдам ағып жатқан теңіз суының коррозиясына төтеп бере алады. Монел қорытпасын өңдеу әдістеріне ыстық өңдеу, суық өңдеу, өңдеу және дәнекерлеу жатады.
1901 жылы Халықаралық Никель компаниясының (INCO) металлургы Роберт Крукс Стэнли Монель қорытпасын жасады.
Monel қорытпасының атауының көзі сол кездегі компания төрағасы Амброуз Монеллге (Амброз Монелл) құрмет көрсету үшін ақпаратқа негізделген. Кейінірек Стэнли мырза халықаралық никель корпорациясының төрағасы қызметін де атқарды. Монель қорытпасына 1906 жылы патент берілді.
Монель қорытпасы – бағасы таза мыс пен таза никельден 5-10 есе жоғары қымбат қорытпа. Сондықтан ол тек арзан баламалармен алмастырылмайтын қолданбаларда ғана қолданылады.
Monel 400 қорытпасының (N0440) химиялық құрамы және механикалық қасиеттері:
Monel 400 қорытпасының химиялық құрамы (%) | ||||||||
| C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr ≥ | Ni ≥ | Ай ≥ | Cu ≤ |
| 0.3 | 0,5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28,0-34,0 |
| Басқалар | N ≤ | A l≤ | Ti ≤ | F e≤ | Co ≤ | V ≤ | W ≤ | Nb ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) қорытпасының созылу күші: σb ≥ 450 Мпа.
2. Monel 400 (N04400) қорытпасының аққыштық шегі: σb ≥ 170 Мпа.
3. Monel 400 (N04400) қорытпасының ұзаруы: δ ≥ 30%.
Монель қорытпасының қасиеттері
Монель қорытпасы - қатты ерітіндінің екілік қорытпасы. Ni және Cu бір-бірімен ерігендіктен, ол да бір фазалы қорытпа болып табылады. Болатпен салыстырғанда, Monel қорытпасын өңдеу қиын, бұл негізінен оның тез жұмыс істейтін шыңдалу сипаттамаларына байланысты. Ол төмен жылдамдықпен және төмен беру жылдамдығымен бұрылуды қажет етеді.
Monel 400 қорытпасының тығыздығы 8,80 г/см3, балқу температурасының диапазоны 1300~1350 °C, өткізгіштік шамамен 34% IACS (IACS күйдірілген мыстың халықаралық стандартты өткізгіштігіне жатады) және күйдірілген қаттылық мәні 65 HRB. Monel қорытпасы 400 өзінің қаттылығымен танымал және бұл қаттылықты айтарлықтай температура диапазонында сақтай алады.
Ол әртүрлі қышқылдар мен сілтілердің коррозиясына төтеп бере алады, ал кейбір Monel қорытпалары тіпті таза оттегінің жануына төтеп бере алады. Ол әдетте жоғары коррозиялық ортада қолданылады. Алюминий (Al) мен титанның (Ti) аз мөлшерін қосқаннан кейін түзілген K-500 монел қорытпасының коррозияға төзімділігі Monel қорытпасы 400 сияқты, бірақ жоғары беріктікке ие, бұл негізінен қартаюды өңдеу кезінде γ'фазаның пайда болуына байланысты. Қалыпты жағдайда Monel қорытпасы баспайтын болаттан әлдеқайда қымбат.
Monel қорытпасы 400 сонымен қатар нөлден төмен тамаша механикалық қасиеттерді сақтай алады. Беріктік пен қаттылық артқанымен, пластикалық немесе қаттылық сәл ғана төмендейді. Сұйық сутегіде салқындатылғанның өзінде қорытпа иілгіш-сынғыш ауысуға ұшырамайды. Бұл Monel қорытпасы мен төмен температуралық сынғыштығы бар қара металл материалдары (болат және темір) арасындағы ең маңызды айырмашылық.
Монел қорытпасының көптеген орталарда коррозияға төзімділігі жақсы, бірақ ол тұзды суға ұшыраған кезде тот басуға бейім; ол құрамында азот оксиді, азот қышқылы, күкірт диоксиді және гипохлориті бар орталардың коррозиясына төтеп бере алмайды. Монел қорытпасын қолдану электрохимиялық коррозияға да себеп болады. Басқаша айтқанда, алюминийден, мырыштан немесе темірден жасалған бекіткіштер белгілі бір жағдайларда (мысалы, тез ағынды теңіз суында пайдалану) Монел қорытпасымен байланысқанда, металл бекіту Бөлшектер тез коррозияға ұшырайды.
Монель қорытпасының қолданылуы
Аэроғарыш
1960 жылдары. Монель қорытпасы ғарыш және ұшақ құрылысы саласында көптеген тапсырыстарды жеңіп алды. Әсіресе тәжірибелік реактивті ұшақтардың фюзеляжі мен қабығын жасау үшін қолданылады. Мысалы, солтүстік американдық X-15 өте жылдам ұшу кезінде аэродинамикалық үйкеліс нәтижесінде пайда болатын жылудың үлкен мөлшеріне төтеп беру үшін пайдаланылуы мүмкін. Монель қорытпасы әлі де өте жоғары температурада өзінің беріктігін сақтай алады, бұл оның жоғары атмосфералық ұшу жылдамдығында пішінінің тұрақтылығын сақтауға мүмкіндік береді. Ұшақтарға техникалық қызмет көрсету кезінде Монел қорытпасы бекіткіштердің құлыпталуын қамтамасыз ету үшін жоғары температуралы аймақтарда құлыптау сымы ретінде пайдаланылады; экономикалық себептер бойынша, әдетте, басқа аймақтарда баспайтын болаттан жасалған құлып сымдары қолданылады.
Мұнай өндіру және өңдеу
Монел алкилдеу қондырғысында концентрлі фтор қышқылымен тікелей байланысатын бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Монел қорытпасының фтор қышқылының коррозиясына ерекше төзімділігі таң қалдырады. Ол фторсутек қышқылының барлық концентрациясына төтеп бере алады, ал температура фторсутек қышқылының қайнау температурасына дейін жетеді. Бұл жиі қолданылатын инженерлік қорытпа материалдарының арасында коррозияға ең жақсы төзімді материал болуы мүмкін. Монел қорытпасы тотықсыздандырғыш ортада әртүрлі сульфидтер мен тұз қышқылының коррозиясына да төтеп бере алады.
Теңіз инженериясы
Monel қорытпасының коррозияға төзімділігі оны құбыр жүйелері, сорғы біліктері, теңіз клапандары, троллингтік балық аулау желілері және себет сүзгілері сияқты теңіз қолданбалары үшін тамаша материал етеді. Кейбір Monel қорытпалары толығымен магнитті емес, олар мина іздеушілер үшін анкерлік кабельдер мен магнит өрісін өлшеу жабдықтарына арналған корпустарды жасау үшін қолданылады. Яхталарда Monel қорытпасы сымы анкерлік кабельдік ілмектерді бекіту үшін қолданылады. Монель қорытпасы сонымен қатар су бактары мен жанармай бактарын және басқа да су астындағы құрылғыларды, мысалы, пропеллер білігін және киль болттарын жасау үшін қолданылады.
Айта кету керек, теңіз суындағы электрохимиялық коррозия (биметалдық коррозия) проблемасына байланысты Монел қорытпасы кеме жасау кезінде басқа металдардан (болат сияқты) оқшаулануы керек. The New York Times 1915 жылғы 25 тамызда жарияланды. «Ұзындығы 215 фут яхтаның апатқа ұшырауы туралы» мақалада: «Корпасы толығымен Монель қорытпасынан жасалған бірінші яхта алты аптаның ішінде фрагменттерге айналды және жоюға мәжбүр болды». Электрохимиялық коррозияның арқасында яхтаның болат құрылымының кильі Monel қорытпасымен жанасқаннан кейін тез эрозияға ұшырап, жіңішкерді, бұл ақырында яхта түбінің құлауына әкелді. Теңіз құстарын зерттеу, әсіресе құс аяғын анықтау сақинасы үшін материалдарды таңдау тұрғысынан, Монель қорытпасынан жасалған құс табанының сәйкестендіру сақинасы теңіз суының коррозиялық орталарында өмір сүретін альбатрос сияқты теңіз құстарының көптеген түрлерінде қолданылған.
Музыкалық аспап
Монел қорытпасы шағын, үлкен және француз мүйіздері сияқты белгілі бір жоғары сапалы музыкалық аспап клапанының поршеньдерін немесе роторларын жасау үшін қолданылады. RotoSound 1962 жылы электр гитара ішектерін жасау үшін Monel қорытпасын пайдаланды. Бұл ішектерді көптеген суретшілер пайдаланады. 2017 жылы D'Addario ішекті компаниясы (D'Addario ішекті компания) скрипка ішекті бұйымдарының жиынтығын шығарды, олар сонымен қатар D және G ішектеріне Monel қорытпасы оралған дөңгелек оралған ішектер болып табылады.
Басқа қолданулар
Монел қорытпасынан жасалған жеке басын куәландыратын белгілер (Екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі американдық сарбаздарға арналған ит белгілері)
Әртүрлі қышқылдар мен оттегіге тамаша коррозияға төзімділігі Monel қорытпасын химия өнеркәсібінде жоғары сапалы материал етеді. Басқа пайдалану сценарийлері, мысалы:
1. Уранды байыту, уран гексафториді үшін пайдаланылатын үлкен диаметрлі құбырлардың көпшілігі Монель қорытпасынан жасалған;
2. Жоғары қысымды және күшті реактивті бөтелкедегі газды реттейтін клапан (мысалы, HCl);
3. ХХ ғасырдың басында Монель қорытпасы бу генераторының қондырғыларының аса қызған бу жүйесінде кеңінен қолданылды;
4. Монел қорытпасы ас үй раковиналары мен көзілдірік жақтауларын жасау үшін де жиі қолданылады;
5. Қазандықтың тұтану түтігін жасау үшін қолданылатын жану камерасы;
6. Long Now сағатының жобалық мерзімі 10 000 жыл. Қымбат металдар пайдаланылмайды деген негізде сағаттың кейбір бөліктері коррозияға төзімділік туралы алаңдаушылыққа негізделген Monel қорытпасынан жасалған материалдан жасалған.
Жіберу уақыты: 19 мамыр 2021 ж