Wofür wird Monel verwendet?

In Umgebungen mit hohen Temperaturen verlieren viele Metalle ihre Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und andere Alleinstellungsmerkmale. Superlegierungen aus Nickel und anderen Spezialmetallen können jedoch für Hochtemperaturanwendungen äußerst nützlich sein. In dieser Hinsicht ist Monel eine der besten Nickellegierungen für Anwendungen mit mäßig hohen Temperaturen bis zu 900 °F und ideal für raue Bedingungen wie Raffineriekomponenten.

Was ist Monell? Monel ist eine Superlegierung auf Nickelbasis, die fast zwei Drittel Nickel und ein Drittel Kupfer enthält. Monel und seine Legierungen sind sehr begehrt für hochkorrosive Schiffs- und Chemieanwendungen.

Dieser Artikel bietet grundlegendes Wissen, damit Sie Monel und seine Legierungen sowie die Anwendungen, für die es im Allgemeinen verwendet wird, besser verstehen.

Monel verstehen

Nachfolgend beschreiben wir die einzigartigen Eigenschaften von Monel, die es zu einer großartigen Wahl für den Einsatz je nach spezifischer Anwendung machen können.

Mechanische Eigenschaften

Einige wesentliche mechanische Eigenschaften von Monel sind wie folgt:

• Dichte:8400
• Spezifisches Gewicht:8,80 bei 2.372–2.462 °F (Monel 400)
• Young-Modul:1,8
• Poissonzahl:0,31
• Härte:65 Rockwell B (Monel 400)

Monel ist ein sehr zähes Material. Im Gegensatz zu Edelstahl verbeult es bei hoher Krafteinwirkung nicht. Nach der Kaltumformung kann seine Festigkeit auf bis zu 125.000 psi erhöht werden. Aufgrund der hohen Dichte von Monel sind die aus Monel hergestellten Teile jedoch schwerer im Vergleich zu Edelstahl.

Thermische Eigenschaften

Zu den wesentlichen thermischen Eigenschaften von Monel gehören:

• Wärmeausdehnung:14
• Wärmeleitfähigkeit:20
• Spezifische Hitze:427

Monel behält seine Festigkeit bei sehr hohen Temperaturen; es zeigt aber auch bei Minustemperaturen hervorragende mechanische Eigenschaften. Dies ist bei anderen Eisenwerkstoffen höchst unwahrscheinlich. Generell werden Eisenwerkstoffe trotz erhöhter Festigkeit bei niedrigen Temperaturen zu spröde. Bei Monel hingegen steigt die mechanische Festigkeit bei nur geringer Beeinträchtigung der Duktilität bei niedrigen Temperaturen.

Chemische Eigenschaften

Monel ersetzt oft Stahl als ideales korrosionsbeständiges Material. Insbesondere Monel 400 wird für den Umgang mit schwefelsauren Lösungen unter reduzierenden Bedingungen eingesetzt. Die Legierungen Monel 400, R-405 und K-500 sind beständig gegen Chloridrisse. Die folgende Tabelle zeigt das Korrosionsbeständigkeitsverhalten dieser drei Legierungen in verschiedenen sauren Umgebungen.

Bearbeitbarkeit

Monel ist sehr schwer zu bearbeiten, da es schnell hart wird. Das Schneiden von Monel erzeugt viel Wärme, die die Lebensdauer des Sägeblatts beeinträchtigen und die Sägezähne verschleißen kann. Die Lokalisierung von Wärme an der Oberfläche kann sogar die Struktur und Eigenschaft von Materialien beeinflussen, daher muss Monel mit einer langsamen Geschwindigkeit und mit niedrigen Vorschubgeschwindigkeiten bearbeitet werden. Am wichtigsten ist, dass die richtige Industriesäge verwendet werden muss, um Hochtemperaturmetalle ohne Wärmeverzug und Kaltverfestigung auf die erforderlichen Abmessungen und Toleranzen zu schneiden.

Wofür wird Monel in industriellen Anwendungen verwendet?

Monel wird häufig für stark korrosive Anwendungen verwendet. Zusätze von Aluminium und Titan können die Festigkeit weiter erhöhen. Einige allgemeine Anwendungen von Monel sind wie folgt:

• Öl und Raffinerie
  • Speisewassererhitzer
  • Pumpenwellen
  • Werkzeuge für Ölquellen
  • Propellerwellen
• Musikinstrumente
• Marineanwendungen
  • Klingen
  • Pumpschächte
  • Meerwasserventile
• Luft- und Raumfahrtanwendungen
  • Rahmenstrukturen
  • Halteteile
  • Auspuffanlagen
  • Sicherheitsdrähte

Obwohl Monel eine großartige Option für Anwendungen mit mäßig hohen Temperaturen ist, könnten echte Hochtemperatur-Spezialmetalle wie Inconel, Molybdän, Hastelloy und Wolfram für extrem hohe Betriebstemperaturen (über 2.000 °F) eine bessere Wahl sein.

Sorten von Monel

Monel ist in fünf verschiedenen Qualitäten erhältlich, die unten aufgelistet sind:

Monel 400

Monel 400 ist eine der am weitesten verbreiteten Monel-Legierungen, da sie unter entlüfteten Bedingungen besonders beständig gegen Salz- und Flusssäure ist. Daher wird diese Legierung häufig in der Chemie-, Öl- und Schiffsindustrie eingesetzt.

Monel 401

Aufgrund seines niedrigen elektrischen Widerstandskoeffizienten unter korrosiven Bedingungen wird Monel 401 in elektrischen und elektronischen Anwendungen als Streifen und Drähte verwendet.

Monel 404

Monel 404 ist eine ideale Wahl für Anwendungen, die eine Haltefestigkeit über einen weiten Bereich von Temperaturunterschieden in rauen Umgebungen erfordern. Es weist außerdem eine hervorragende Lötbarkeit und geringe Permeabilität auf, ideal für spezielle Elektronikanwendungen.

Monel 405

Monel ist eine Automatenversion von Monel 400 mit vergleichsweise höherem Schwefelgehalt. Aufgrund seines hohen Schwefelgehalts bietet es eine hervorragende Bearbeitbarkeit und wird für die Verwendung mit automatischen Schneckenmaschinen empfohlen.

Monel K-500

Es weist die hervorragende Korrosionsbeständigkeit der Legierung Monel 400 auf, jedoch mit verbesserter Festigkeit und Härte. Diese nichtmagnetische Legierung wird häufig in extremen marinen und chemischen Umgebungen eingesetzt.

Monel ist nützlich, kann aber teuer sein

Monel ist eine Legierung auf Nickelbasis. Im Gegensatz zu Stahl ist Nickel sehr schwer abzubauen. Aus diesem Grund kostet Monel 400 sechs- bis achtmal mehr als 304-Edelstahllegierungen. Für kleine Maschinenwerkstätten und Hersteller ist es oft eine Herausforderung, Monel in kleinen Mengen für bestimmte Anwendungen zu beschaffen. Eine der besten Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen, besteht darin, verifizierte Monel-Reste zu einem niedrigen Preis bei einem lokalen Metalllieferanten zu kaufen.

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