Comprehensive Gid pou Nikèl ki baze sou Alloys: Monel Alloy
Ki sa ki Monel Alloy?
Nikèl-Copper alyaj, ke yo rele tou Monel Alloy, se kalite a pi bonè devlope ak pi lajman itilize nan nikèl ki baze sou korozyon ki reziste alyaj. Alloy a te premye devlope pa Ameriken Entènasyonal Nikèl Konpayi an nan 1906, ak Lachin yo te kòmanse pwodwi epi sèvi ak li nan ane 1950 yo. Monel alyaj ka divize an solid solisyon ranfòse kalite ak laj di di ki kalite dapre metòd la ranfòse. Solid solisyon ranfòse alyaj Monel gen ladan Monel 400, Monel 404 ak Monel 405; Laj redi alyaj Monel gen ladan Monel K -500, M -30 C, Monel 505, elatriye Dapre metòd la fòme, Monel alyaj ka divize an deformation alyaj ak Distribisyon alyaj, ak klas yo ak konpozisyon yo montre nan Table 1 ak Tablo 2. Gen twa fason yo eksprime Monel yo tout tan yo. Enjenyè) Klas Sistèm, ki reprezante pa Lèt K, R, H, S Plus Monel Alloy. "K" Monel Alloy se laj-diying kalite, "R" Monel alyaj se gratis-koupe kalite, "H" Monel alyaj se mwayen-fòs kalite, ak "S" Monel alyaj se kalite wo-fòs. Dezyèm lan se mak la dijital nan konpayi nikèl entènasyonal, ki se reprezante pa yon de-chif oswa twa-chif Monel alyaj sifiks. Twazyèm lan se "ASTM-Sae Sistèm Nimewo Inifye" mak la, abreje kòm "uns", reprezante pa lèt la N + senk chif. Nan Lachin, li reprezante pa "NCUXX XX XX".
1. Konparezon nan òganizasyon an, pwopriyete ak aplikasyon pou nan twa kalite alyaj monel
Monel Alloy te devlope plis pase 20 klas, nan mitan ki Monel 400 (Jeneral Monel Alloy), Monel K -500 (Laj-redi Monel Alloy), ak Monel 505 (High-Silisyòm Monel Alloy) yo lajman itilize, ki koresponn a NCU30, NCU {{7}.
Estrikti a nan Monel 400 alyaj se yon tipik sèl-faz estrikti austenit ak ekselan rezistans korozyon. Alloy a jeneralman pa pwodwi fant korozyon estrès epi li gen bon pèfòmans koupe. Li gen ekselan rezistans korozyon nan gaz fliyò, asid idroklorik, asid silfirik, asid idrofluorik ak dérivés li yo. At the same time, it is also corrosion-resistant in neutral solutions, hot concentrated alkaline solutions, water, seawater, atmosphere, organic compounds, etc. It can be used for seamless water and steam pipes in power plants, seawater exchangers and evaporators, pump shafts of equipment using seawater and hydrochloric acid, uranium extraction and isotope separation equipment, reactors, etc. Like most Nikèl ki baze sou, fè ki baze sou, Cobalt ki baze sou, ak kwiv ki baze sou alyaj, Monel 400 alyaj tou montre mwayen-tanperati pwopriyete frajil mekanik, ak plastisit li yo ki pi ba nan seri a tanperati nan 600-850 degre. Kontni an kwiv nan Monel 400 alyaj se trè wo. Si eleman CR ak AL yo pa ajoute, yon fim oksid ki estab pa ka fòme, kidonk li trè fasil pou oksidasyon nan tanperati ki wo. Anjeneral, maksimòm tanperati kontinyèl k ap travay nan lè a pa depase 600 degre, ak tanperati a maksimòm anba anidr amonyak ak kondisyon ammonyasyon pa depase 585 degre. Ka alyaj la dwe itilize nan tou de solisyon solid ak eta k ap travay frèt. Tanperati tretman solisyon an se jeneralman ant 870 ak 980 degre, men solisyon an solid ranfòse efè se pa evidan, ak fòs la se pi ba anpil pase sa yo ki an Monel K -500 alyaj, kidonk li se pa apwopriye pou wo-fòs konpozan.
Yo nan lòd yo amelyore rezistans a mete nan alyaj la, chèchè te ajoute SI eleman nan Monel 400 alyaj nan ane 1980 yo amelyore rezistans a mete nan materyèl la. Yo devlope NCU 30-4-2 alyaj ak Monel 1-505 alyaj, ki fè pati nan seri a Smonel. Microstructure a apre aje se figi-santre matris austenit kib ak NI3 faz Silisyòm. Faz NI3SI se faz prensipal ranfòse nan Silisyòm ki gen alyaj Monel, ki pral precipited pandan solidifikasyon, men yo pral provoqués siyifikativman pandan aje. Alloy a gen karakteristik sa yo nan dite segondè, gwo fòs, ekselan rezistans mete ak anti-adezyon. Li se sitou itilize fabrike pati friksyon presizyon ki mande pou operasyon ki estab, tankou aparèy gaz aviyasyon ak gouvènè, rasin rudder nan misil lè-a-lè, ak Pwodwi pou Telefòn gaz nan motè aviyasyon. Pwosesis tretman chalè rekòmande a se 950 degre × 2h tretman solisyon + 600 degre × 8h aje tretman. Depi Silisyòm gen tandans reyaji ak asid idrofluorik pou jenere asid fluorosilik, materyèl ki gen silikon yo pral koroz pa asid idrofluorik, kidonk alyaj la pa ka itilize nan mwayen asid idrofluorik. Adisyon an nan Si ogmante difikilte pou la nan k ap fonn ak fòme, ak plastisit li yo se pi ba anpil pase sa yo ki an Monel K -500 alyaj. Li pa ka soude ak fòme, ak ranje aplikasyon li ye kounye a se relativman ti, sitou itilize nan jaden an aviyasyon.
An menm tan an, yo nan lòd yo amelyore fòs la nan nikèl-kwiv alyaj, chèchè te ajoute yon sèten kantite al ak ti eleman nan Monel 400 alyaj yo devlope Monel K -500 alyaj. Pwopriyete fizik Monel K -500 alyaj yo fondamantalman menm jan an, men konpare ak alyaj Monel 400, konduktiviti tèmik li yo ak pwen tranzisyon mayetik yo pi ba (gade nan tablo 3). Se poutèt sa, jaden yo aplikasyon nan de la yo fondamantalman menm bagay la tou, men akòz adisyon nan Titàn ak aliminyòm, pèfòmans konplè li se pi bon pase Monel 400 alyaj. Li gen gwo aplikasyon potansyèl nan jaden yo nan petwòl, endistri chimik, navigasyon, enèji atomik, metaliji, twal, enprime ak DYEING, papermaking, machin manje, ekipman medikal, elatriye pwodwi prensipal yo se rasin ponp, lwil oliv byen zouti, elatriye, elatriye, entèn valv, Fastener (boulon), sous dlo, elatriye.
Microstructure nan Monel K -500 alyaj apre aje se sitou ki konpoze de figi ki santre matris austenit kib ak Ni. 3 (Al, Ti) gaye presipite, ki se konplètman diferan de konpozisyon an faz ranfòse nan Monel 505 alyaj. Sa a alyaj se pi bon materyèl la korozyon ki reziste nan mitan eleman yo alojene nan segondè-fòs materyèl maren eksepte alyaj Titàn. Se poutèt sa, li se lajman ki itilize nan manifakti ekipman bato etranje yo. Li rapòte ke Fastener yo, boulon ak nwa nan tiyo a lwil oliv lanmè Nò ak Thames Bridge la nan UK a yo se sitou te fè nan Monel K -500 alyaj. Se materyèl sa a lajman ki itilize nan elis yo, rasin kle yo ak kèk pati nan ponp nan bato. Anpil ekipman ak sistèm nan franse "Charles de Gaulle" konpayi asirans lan avyon tou itilize materyèl sa a. Soumaren US Navy Virginia a sèvi ak Monel K -500 fabrike rasin elis, Fastener ak sèten ekipman ekstèn, ak pèfòmans aplikasyon ekselan. Militè a te achte nan esansyèl. Anplis de sa ke yo te lajman ki itilize nan jaden an maren, Monel K -500 alyaj tou se lajman ki itilize nan endistri petrochimik peyi mwen an, sitou kòm valv sous dlo ak ponp rasin pou ponp piki gaz. Rechèch nou an te jwenn ke konpare ak asye pur, Monel K -500 alyaj ka pi byen garanti lavi sèvis la ak disponiblite nan ponp lan nan alkalin polymère manman medyòm likid lè yo itilize kòm yon petwòl polymère piki. Sepandan, lè yo itilize kòm yon Fastener marin, li nesesè pou fè pou evite lè l sèvi avèk li nan konbinezon ak materyèl wo-potansyèl. An rezime, Monel K -500 Alloy ak Monel 505 alyaj yo se nouvo klas devlope pa ajoute diferan eleman ranfòse Monel 400 alyaj. Sepandan, pèfòmans konplè nan Monel K -500 alyaj byen lwen depase sa yo ki an Monel 505 alyaj, epi li gen yon mache pi laj pou itilize.
2. Enfliyans nan eleman sou pwopriyete alyaj
Eleman prensipal yo nan Monel K {{0}} alyaj yo se nikèl, kwiv, aliminyòm, Titàn, elatriye Copper ka amelyore rezistans nan korozyon nan alyaj la nan diminye medya yo. Wòl prensipal la nan aliminyòm ak Titàn se amelyore fòs la ak pwopriyete mekanik nan alyaj la. Iron ka siyifikativman amelyore rezistans nan Monel K -500 alyaj nan kowozyon enpak ajite nan dlo lanmè ak amelyore pèfòmans nan pwosesis nan alyaj la; Manganèz kapab tou amelyore rezistans nan korozyon nan alyaj la nan dlo lanmè ap koule tankou dlo ak amelyore efè yo favorab nan fè, tankou raffinage estrikti a; Souf ka amelyore pèfòmans nan koupe nan Monel K -500 alyaj, men twòp kontni souf ap diminye soude li yo ak tou, fòje pèfòmans, se konsa li bezwen yo dwe kontwole nan 0. 03WT%; Efè a nan kabòn sou Monel K -500 alyaj se byen konplike. Sou yon bò, li ka amelyore fòs la nan alyaj la, ak sou lòt men an, li ka diminye plastisit la nan alyaj la. Li gen yon solubilite piti anpil nan alyaj la epi li ka fasilman fòme kardes primè ak segondè ak Titàn. Kantite lajan an nan presipitasyon carbure se pwopòsyonèl ak kontni an kabòn, ki te gen yon efè enpòtan sou pèfòmans nan tou nan alyaj la. Kontni an nan pati ki gen gwo deformation yo ta dwe kontwole anba a 0.15wt%.
3. Ranfòse mekanis nan Monel K -500 alyaj
Anjeneral pale, metòd prensipal yo ranfòse nan alyaj ki baze sou nikèl yo se grenn jaden ranfòse, ranfòse solisyon solid ak ranfòse presipitasyon. Mekanis nan ranfòse nan Monel K -500 gen ladan ranfòse solisyon solid ak ranfòse presipitasyon, nan mitan ki aje ranfòse presipitasyon se metòd la ranfòse prensipal. Tab 4 montre solisyon solid la ranfòse koefisyan nan eleman tankou C, Ti, ak Mn sou Monel K -500. Li ka wè ke efè a ranfòse nan C se evidan. Se poutèt sa, Monel K -500 anjeneral gen yon kontni kabòn ki pi wo (c pi gran pase oswa egal a 0. 10%), ki ka efektivman amelyore ranfòse entèstisyo li yo. Konpare ak alyaj MONEL400, fòs la rupture ak sede fòs nan Monel K -500 alyaj apre aje tretman yo plis pase 2 fwa pi wo anba site la nan menm ranfòse solisyon an solid. Ranfòse nan alyaj la se sitou akòz presipitasyon an dispèsyon nan 'faz nan mwayen ak tanperati ki ba.
