Per què Monel 400 és tan car

L'aliatge Monel va ser desenvolupat per primera vegada per Robert Crookes Stanley de la International Nickel Company i patentat el 1906. El nou invent porta el nom del president de l'empresa. Amb el temps, es van desenvolupar diversos aliatges de la família Monel per a diferents aplicacions.

Composició d'aliatge de monel
Monel és el nom donat a un grup d'aliatges (401, R405, K-500, 400, 404 i 402) que contenen níquel i coure i de vegades ferro, silici, manganès i titani. Tot i que tots aquests aliatges són generalment coneguts per la seva bona resistència a la corrosió, cada aliatge té algunes propietats i usos únics.

Per exemple, Monel 404 té un contingut baix de níquel (52%), un contingut elevat d'alumini (0,05%) i un contingut de coure (47%). Monel R405 és molt similar en contingut al Monel 400, però sense titani.

Monel K500 conté alumini (0,3%) i titani (0,35% a 0,85%). Aquest aliatge té un coeficient de fricció més baix i una major resistència al desgast que altres aliatges Monel. També té excel·lents propietats mecàniques, com ara resistència i duresa a temperatures de fins a 600 graus (1.112 graus F).

Monel 400 conté coure i níquel en les mateixes proporcions que el mineral de níquel de la mina Sudbury a Ontario, Canadà. Com que aquest aliatge és molt més car que l'acer inoxidable, només s'utilitza en aplicacions crítiques on no es poden substituir materials més barats.

Monel 400 conté entre un 28 i un 34 per cent de coure i almenys un 63 per cent de níquel. També normalment conté ferro, manganès, silici, carboni i traces de sofre i titani.

Característiques de Monel Alloy 400
Monel és més fort que el níquel o el coure sols. Monel 400 conté níquel i coure, així com carboni, ferro, manganès, silici i titani. Aquesta composició ajuda a Monel a mantenir la seva excel·lent resistència a la corrosió, així com la duresa i la resistència mecànica en un ampli rang de temperatures, normalment fins a 400 graus (752 graus F). Aquesta característica és un requisit clau en aplicacions aeroespacials on les temperatures de funcionament varien àmpliament. Monel 400 s'utilitza per fabricar reblons per a avions amb casc d'alumini.

A baixes temperatures, Monel 400 conserva propietats mecàniques com la duresa i la resistència, però la seva ductilitat es veu lleugerament reduïda. (Per obtenir més informació sobre la resistència del material, llegiu l'estudi en profunditat de la resistència a la tracció.)

Monel 400 té una excel·lent resistència a la corrosió en vapor d'alta temperatura i salmorra calenta que flueix a alta velocitat. Protegeix contra el craqueig per corrosió per estrès (SCC) en aigua dolça, i la seva durabilitat en aigua de mar turbulenta justifica el seu cost. La seva resistència a l'àcid fluorhídric i àcid clorhídric requereix desgasificació. Generalment és resistent als aliments àcids; tanmateix, no és resistent a l'àcid nítric, que té efectes oxidants.

La Monel 400 no és fàcil de mecanitzar perquè pateix un enduriment per treball durant el mecanitzat. Per tant, el millor és tallar i tornejar aliatges a velocitats més lentes i velocitats d'alimentació molt baixes. Això comporta inevitablement uns costos de processament més elevats.

Monel 400 té una conductivitat del 34% IACS (International Annealed Copper Standard). Fins i tot quan es congela a temperatures d'hidrogen líquid, conserva certa ductilitat. També és dèbilment magnètic.

Monel 400 té un bon rendiment de soldadura i es pot soldar mitjançant soldadura d'arc submergit, soldadura d'arc de metall de gas i soldadura d'arc de tungstè de gas. El metall de farciment Monel 60 utilitzat per a la soldadura pot garantir que la junta soldada tingui la mateixa duresa, resistència mecànica i propietats anticorrosives que el metall base. (Lectura relacionada: Causes i prevenció de la corrosió de les juntes soldades.)

A més de les connexions soldades, el Monel 400 també es pot connectar mitjançant soldadura o soldadura.

Limitacions de Monel 400
Monel 400 no és resistent a l'hipoclorit, el diòxid de sofre, l'àcid nítric o l'òxid nítric. També és propens a la corrosió galvànica.