蒙乃尔400是一种镍铜合金,在许多环境中都耐腐蚀。它由两种结晶固体组成,形成一种新的固体。
莫内尔是国际镍业公司罗伯特·克鲁克斯·斯坦利的创意。1906年获得专利,以公司总裁安布罗斯·莫内尔的名字命名。第二个“L”从金属名称中删除,因为当时不可能为某人的姓名申请专利。
蒙乃尔合金有多种变体,从蒙乃尔400开始,它至少含有63%的镍、29%到34%的铜、2%到2.5%的铁和1.5%到2%的锰。蒙乃尔405添加的硅含量不超过0.5%,蒙乃尔K-500添加的铝含量在2.3%至3.15%之间,钛含量在0.35%至0.85%之间。这些和其他变体都因其耐酸和碱的侵蚀,以及高机械强度和良好的延展性而受到重视。
蒙乃尔400所含镍和铜的含量与加拿大安大略省天然镍矿中的镍和铜含量相同。它具有高强度,只能通过冷加工硬化。由于耐劣化,蒙乃尔400最常用于海洋和化学环境中的零件。
虽然它是一种非常有用的金属,但在大多数应用中,它的成本过高。蒙乃尔400的价格是普通镍或铜的5到10倍。因此,它很少使用,而且只有在没有其他金属可以做同样的工作时才使用。例如,蒙乃尔400是为数不多的在零下温度下保持强度的合金之一,因此在这些情况下使用。
据Azom.com称,用于铁合金的加工技术可用于Monel 400,尽管这很困难,因为它在加工过程中会硬化。如果目标是硬化蒙乃尔400,则使用软模具材料进行冷加工是唯一的选择。通过冷加工,用机械应力代替热来改变金属的形状。
Azom.com建议Monel 400采用气体保护焊、金属保护焊、金属保护焊和埋弧焊。当热加工蒙乃尔400时,温度应在648-1176摄氏度(1200-2150华氏度)之间。它可以在926摄氏度(1700华氏度)下退火。
由于其耐酸、碱、海水等,蒙乃尔400通常用于可能存在腐蚀问题的应用中。据Azom.com称,这包括需要固定装置、阀门、泵和管道系统的海洋环境。
其他应用有时包括化工厂,包括使用硫酸和氢氟酸的环境。
蒙乃尔400受欢迎的另一个领域是眼镜行业。它是最流行的框架材料之一,特别是沿太阳穴和鼻梁的组件。据Eyecare Business称,强度和耐腐蚀性的结合使其适用于框架。然而,缺点是它很难成形,限制了它在某些框架中的用途。
尽管蒙乃尔400在许多应用中很有价值,但它并不完美。虽然在许多方面耐腐蚀,但它不能抵抗一氧化氮、亚硝酸、二氧化硫和次氯酸盐。因此,Monel 400不应用于暴露于这些元素的环境中。
蒙乃尔400也容易受到电偶腐蚀。这意味着,如果与蒙乃尔400配合使用,铝、锌或铁紧固件可能会快速腐蚀。
主要是镍和铜,蒙乃尔400的标准成分包括:
下表描述了蒙乃尔400的特性。与其他类似金属相比,它异常坚固且耐腐蚀。
所有物 | 值(公制) | 价值(英制) |
---|---|---|
密集 | 8.80*103千克/立方米 | 549磅/英尺3 |
弹性模量 | 179 GPa | 26000千先令 |
热膨胀(20ºc) | 13.9*10-6ºC-1 | 7.7*10-6英寸/(英寸*华氏度) |
比热容 | 427J/(千克*K) | 0.102英国热量单位/(磅*华氏度) |
导热系数 | 21.8瓦/(米*K) | 151 BTU*in/(小时*ft2*ºF) |
电阻率 | 54.7*10-8欧姆*m | 54.7*10-6欧姆*cm |
抗拉强度(退火) | 550兆帕 | 79800磅/平方英寸 |
屈服强度(退火) | 240兆帕 | 34800磅/平方英寸 |
伸长 | 48% | 48% |
液相线温度 | 1350摄氏度 | 华氏2460度 |
固相线温度 | 1300ºC | 2370华氏度 |
资料来源:www.subtech.com、www.specialmetals.com
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