Millora de la resistència a la corrosió en medis específics
El coure forma asistema resistent a la corrosió-sinèrgicaamb níquel. El níquel proporciona una excel·lent resistència a la corrosió general, mentre que el coure dota l'aliatge d'una resistència excepcionalàcid clorhídric (HCl), àcid sulfúric diluït i escenaris d'entorns àcids reductors-en què el níquel pur o l'acer inoxidable funcionen malament.
En entorns marins, els ions de coure alliberats de la superfície de l'aliatge poden inhibir el creixement d'organismes marins (per exemple, percebes, musclos), aconseguint un efecte natural.efecte anti-incrustantesi prevenir la corrosió biològica que podria danyar la superfície de l'aliatge.
Per als aliatges Monel, el contingut de coure es controla amb precisió aproximadament entre un 28% i un 34%. Aquesta relació garanteix la formació d'una pel·lícula passiva densa i estable a la superfície de l'aliatge, que bloqueja eficaçment la penetració dels ions corrosius.
Els àtoms de coure, amb el seu radi atòmic diferent del níquel, es dissolen a la matriu austenítica cúbica centrada-cara-a base de níquel (FCC), provocant una distorsió de la xarxa. Aquesta distorsió dificulta el moviment de les dislocacions sota estrès extern, millorant així la capacitat de l'aliatge.resistència a la temperatura-ambiental, duresa i resistència al desgastsense sacrificar significativament la seva ductilitat i duresa.
A diferència dels elements que enforteixen la precipitació-(per exemple, Ti, Al), l'efecte de reforç de la solució sòlida del coure és estable en un ampli rang de temperatures. Evita el risc de fragilitat provocat per l'engruiximent de les fases precipitades a temperatures mitjanes, fent que els aliatges Monel siguin adequats per a components estructurals que requereixen tant resistència com tenacitat.
En el procés de treball en calent (per exemple, forja, laminació), el coure redueix la resistència a la deformació de l'aliatge, facilitant la formació de components de forma complexa-sense esquerdes.
Durant la soldadura, el coure millora la fluïdesa del conjunt de soldadura i afavoreix la formació d'una unió de soldadura uniforme i lliure de defectes-. L'aliatge Monel soldat manté una resistència a la corrosió constant i propietats mecàniques entre la zona de soldadura i el metall base, que és crucial per a les aplicacions de recipients a pressió i canonades.
Durant el tractament tèrmic d'envelliment, una fase intermetàl·lica fina i uniformement distribuïdaNi₃ (Cu, Al, Ti)precipita de la matriu de níquel-coure. Aquesta fase, també coneguda com la fase ', dislocacions de pins i límits de gra, millorant significativament la resistència a la tracció i la resistència a la fatiga de l'aliatge.
En comparació amb el Monel 400 estàndard, el Monel K-500 té una resistència 2-3 vegades més gran després de l'envelliment, tot i que conserva una bona resistència a la corrosió, una combinació de rendiment que és difícil d'aconseguir amb aliatges de níquel pur.
El coure suprimeix l'inici i la propagació de les esquerdes de corrosió per tensió estabilitzant la pel·lícula passiva i reduint la diferència de potencial electroquímic entre la matriu i els límits del gra. Això fa que els aliatges de Monel siguin el material preferit per a plataformes petrolieres en alta mar, equips de dessalinització d'aigua de mar i altres aplicacions exposades a clorurs-.
