1. Diferències bàsiques en la composició química
Punts clau per emportar:
Monel 400: un simple aliatge binari de níquel-coure sense addició intencionada d'alumini o titani. Només es pot reforçar mitjançant el treball en fred (per exemple, laminació en fred, estirat) en lloc d'un tractament tèrmic.
Monel K500: Modificat afegintalumini i titania la base Monel 400. Aquests dos elements formen precipitats intermetàl·lics (Ni₃Al i Ni₃Ti) durant el tractament tèrmic d'envelliment, que milloren significativament la resistència i la duresa de l'aliatge sense sacrificar la resistència a la corrosió.
2. Variacions de rendiment
2.1 Propietats mecàniques
Observacions clau:
Força i duresa: Monel K500 téResistència a la tracció 1,8-2,2 vegades superior i resistència a la fluència 3-4 vegades superiorque el recuit Monel 400, gràcies a l'enfortiment de la precipitació. Els precipitats de Ni₃ (Al, Ti) pinten les dislocacions de l'aliatge, inhibint la deformació plàstica.
Ductilitat: Monel 400 presenta una ductilitat i una conformabilitat superiors, cosa que fa que sigui fàcil de fabricar en làmines, canonades i components complexos mitjançant treballs en fred o calent. Monel K500 té un allargament menor a causa dels precipitats d'enfortiment, però la seva ductilitat encara és suficient per a la majoria d'aplicacions estructurals.
Resistència a la fatiga: La resistència més alta del Monel K500 es tradueix en un rendiment de fatiga molt millor, que és fonamental per als components sota càrregues cícliques (per exemple, eixos d'hèlix marins).
2.2 Característiques del tractament tèrmic
Monel 400:
Només suportsrecuit(650-900 graus, seguit de refrigeració per aire) per alleujar l'estrès i restaurar la ductilitat després del treball en fred.
El tractament d'envelliment no pot ser-endurit- per precipitació no millorarà la seva resistència. El treball en fred pot augmentar la seva resistència fins a ~ 650 MPa, però això té el cost d'una ductilitat reduïda (l'allargament cau a ~ 10%).
Monel K500:Requereix un procés de tractament tèrmic de dos-passos per obtenir un rendiment òptim:
Recuit de solució: Escalfeu a 980–1040 graus, mantingueu-lo i, a continuació, apagueu-lo amb aigua per obtenir una solució sòlida sobresaturada homogènia.
Envelliment: Escalfeu a 480-510 graus, mantingueu-ho durant 4-8 hores i després refredeu-lo a l'aire. Això provoca la precipitació de partícules fines de Ni₃(Al,Ti), aconseguint la màxima resistència.
2.3 Resistència a la corrosió
Excel·lent resistència a l'aigua de mar, a l'esprai de sal i a les atmosferes marines-resisteix a les picades, a la corrosió per esquerdes i a les esquerdes per corrosió per tensió (SCC) a la majoria d'entorns marins.
Bon rendiment en medis àcids (per exemple, àcid sulfúric diluït, àcid clorhídric) i solucions alcalines, així com en ambients reductors.
Nota: Monel K500 pot tenir una resistència a la corrosió lleugerament menor en medis altament oxidants (per exemple, àcid nítric concentrat) en comparació amb Monel 400, a causa de la presència de precipitats d'alumini/titani, però aquesta diferència és insignificant per a la majoria d'aplicacions industrials.
2.4 Idoneïtat de l'aplicació
Aplicacions Monel 400:
Components que requereixen una alta conformabilitat i resistència a la corrosió, com ara vàlvules d'aigua de mar, carcassa de bombes, canonades de procés químic i tubs d'intercanviador de calor.
Adequat per a peces-formades en fred (p. ex., elements de subjecció, molles) on n'hi ha prou amb una força moderada.
Aplicacions Monel K500:
Components estructurals-d'alta resistència en entorns corrosius, com ara eixos d'hèlix marins, collars de perforació de pous de petroli, tiges de vàlvules i elements de subjecció de motors d'avions.
Components sota càrregues dinàmiques o condicions d'{0}}alta tensió, com ara el maquinari d'amarratge de la plataforma en alta mar i els mecanismes de barra de control del reactor nuclear.
