Монел легура је легура на бази Ни, њен главни хемијски састав је никл (Ни), највећи садржај је до 67%, други главни хемијски састав је бакар (Цу), а садржи и малу количину гвожђа (Фе) , манган (Мн) и угљеник (Ц), силицијум (Си) и други елементи.
Чврстоћа легуре Монел је већа од чврстоће чистог никла и може издржати корозију различитих медија, укључујући и брзотечућу морску воду. Методе обраде Монел легуре укључују врућу обраду, хладну обраду, машинску обраду и заваривање.
Године 1901, Роберт Цроокс Станлеи, металург у Међународној компанији за никл (ИНЦО), створио је легуру Монел.
Извор имена легуре Монел заснива се на информацијама да се ода почаст тадашњем председнику компаније Амбросе Монелл (Амбросе Монелл). Касније је господин Стенли био и председник Међународне корпорације за никл. Монел легура је добила патент 1906. године.
Монел легура је скупа легура чија је цена 5-10 пута већа од чистог бакра и чистог никла. Због тога се користи само у апликацијама где се не може заменити јефтиним алтернативама.
Хемијски састав и механичка својства легуре Монел 400 (Н0440):
Хемијски састав легуре Монел 400 (%) | ||||||||
| Ц ≤ | Си ≤ | Мн ≤ | П ≤ | С ≤ | Цр ≥ | Ни ≥ | Мо ≥ | Цу ≤ |
| 0.3 | 0.5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28,0-34,0 |
| Други | Н ≤ | А л≤ | Ти ≤ | Ф е≤ | Цо ≤ | В ≤ | В ≤ | Нб ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Затезна чврстоћа легуре Монел 400 (Н04400): σб ≥ 450 Мпа.
2. Граница течења легуре Монел 400 (Н04400): σб ≥ 170 Мпа.
3. Издужење легуре Монел 400 (Н04400): δ ≥ 30%.
Особине легуре монела
Монел легура је бинарна легура чврстог раствора. Пошто су Ни и Цу растворени један у другом, то је такође једнофазна легура. У поређењу са челиком, обрада Монел легуре је тешка, углавном због њених карактеристика брзог очвршћавања. Захтева окретање при малим брзинама и малим брзинама помака.
Густина Монел легуре 400 је 8,80 г/цм3, опсег температуре топљења је 1300~1350 °Ц, проводљивост је око 34% ИАЦС (ИАЦС се односи на међународни стандард проводљивости жареног бакра), а вредност жарене тврдоће је 65 ХРБ. Монел легура 400 је добро позната по својој жилавости и може одржати ту жилавост у значајном температурном опсегу.
Може да издржи корозију различитих киселина и алкалија, а неке легуре Монела могу издржати чак и сагоревање чистог кисеоника. Обично се користи у високо корозивним срединама. Монел легура К-500 настала додавањем мале количине алуминијума (Ал) и титанијума (Ти) има исту отпорност на корозију као и легура Монел 400, али већу чврстоћу, што је углавном последица формирања γ'фазе током третмана старењем. У нормалним околностима, легура Монел је много скупља од нерђајућег челика.
Монел легура 400 такође може да одржи одлична механичка својства испод нуле. Иако ће се снага и тврдоћа повећати, пластичност или жилавост ће се само мало смањити. Чак и ако се охлади у течном водонику, легура неће проћи дуктилно крхку транзицију. Ово је најзначајнија разлика између легуре Монела и материјала од црних метала (челик и гвожђе) са ниском температурном ломљивошћу.
Монел легура има добру отпорност на корозију у многим окружењима, али је склона рђи када је изложена сланој води; не може да издржи корозију медија који садрже азот-оксид, азотну киселину, сумпор-диоксид и хипохлорит. Употреба легуре Монел такође ће изазвати електрохемијску корозију. Другим речима, када причвршћивачи направљени од алуминијума, цинка или гвожђа дођу у контакт са легуром Монел, под одређеним условима (као што је употреба у брзој морској води), метално причвршћивање Делови ће брзо кородирати.
Употреба легуре Монел
Ваздухопловство
Шездесетих година прошлог века. Монел легура је освојила велики број поруџбина у области космичке и авионске конструкције. Посебно се користи за изградњу трупа и коже експерименталних млазних авиона. На пример, северноамерички Кс-15 може да се користи да издржи велику количину топлоте коју ствара аеродинамичко трење током изузетно брзог лета. Монел легура и даље може да одржи своју снагу на екстремно високим температурама, омогућавајући јој да одржи стабилност свог облика при високим атмосферским брзинама лета. Током одржавања авиона, легура Монел се користи као жица за закључавање у подручјима са високим температурама како би се осигурало да су причвршћивачи закључани; из економских разлога, жице за браву од нерђајућег челика се обично користе у другим областима.
Екстракција и прерада нафте
Монел се користи за прављење делова који директно долазе у контакт са концентрованом флуороводоничном киселином у јединици за алкилацију. Изузетна отпорност легуре монела на корозију флуороводоничне киселине је невероватна. Може да издржи све концентрације флуороводоничне киселине, а температура може да достигне тачку кључања флуороводоничне киселине. Ово може бити материјал са најбољом отпорношћу на корозију међу најчешће коришћеним материјалима од инжењерских легура. Монел легура такође може да издржи корозију различитих сулфида и хлороводоничне киселине у редукционом окружењу.
Марине Енгинееринг
Отпорност на корозију Монел легуре чини га идеалним материјалом за поморске примене, као што су системи цевовода, окна пумпи, морски вентили, уже за пецање и филтери за корпе. Неке легуре Монела су потпуно немагнетне и користе се за израду сидрених каблова за миноловце и кућишта опреме за мерење магнетног поља. На јахтама, жица од легуре Монел се користи за закључавање окова за сидрене каблове. Легура монела се такође користи за израду резервоара за воду и резервоара за гориво и других подводних уређаја, као што су осовине пропелера и вијци за кобилицу.
Треба напоменути да због проблема електрохемијске корозије (биметалне корозије) у морској води, легура Монел мора бити изолована од других метала (као што је челик) током бродоградње. Нев Иорк Тимес објавио је 25. августа 1915. Чланак у ”извештава о несрећи јахте дугачке 215 стопа: “Прва јахта чији је труп у потпуности направљен од легуре Монел претворена је у фрагменте за само шест недеља и принуђен на отпатке”. Захваљујући електрохемијској корозији, кобилица челичне конструкције јахте је брзо еродирана и истањена након контакта са легуром Монел, што је на крају довело до урушавања дна јахте. Што се тиче истраживања морских птица, посебно избора материјала за идентификациони прстен птичјег стопала, прстен за идентификацију птичјег стопала направљен од легуре Монел коришћен је у многим врстама морских птица, као што су албатроси који живе у корозивним срединама морске воде.
Музички инструмент
Монел легура се користи за израду одређених висококвалитетних клипова или ротора вентила за музичке инструменте, као што су мале, велике и француске рогове. РотоСоунд је 1962. године користио легуру Монел за израду жица за електричне гитаре. Ове жице користе многи уметници. У 2017. години, гудачка компанија Д'Аддарио (Д'Аддарио стринг цомпани) објавила је сет гудачких производа за виолину, који су такође округло намотане жице са монел легуром намотаним на Д и Г жице.
Друге употребе
Идентификационе ознаке направљене од легуре Монел (ознаке за псе за америчке војнике током Другог светског рата)
Одлична отпорност на корозију на различите киселине и кисеоник чини Монел легуру висококвалитетним материјалом у хемијској индустрији. Други сценарији употребе као што су:
1. Обогаћивање уранијума, већина цевовода великог пречника који се користе за уранијум хексафлуорид су направљени од легуре Монел;
2. Регулациони вентил за високи притисак и јак реактивни гас у боцама (као што је ХЦл);
3. Почетком двадесетог века, легура Монела се широко користила у систему прегрејане паре парних генератора;
4. Монел легура се такође често користи за израду кухињских судопера и оквира за наочаре;
5. Комора за сагоревање која се користи за израду цеви за паљење котла;
6. Дизајнерски век Сата Дугог Сада је 10.000 година. Под претпоставком да се не користе племенити метали, неки делови сата су направљени од материјала легуре Монел на основу забринутости за отпорност на корозију.
Време поста: 19.05.2021