Ιστορία, σύνθεση και εφαρμογές των κραμάτων του Monel

Monel® κράματα είναι νικέλιοπου περιέχουν μεταξύ 29 και 33 τοις εκατό χαλκός. Αρχικά δημιουργήθηκε από τον μεταλλουργό Robert Crooks Stanley και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1905 από τη Διεθνή Εταιρεία Νικελίου. Το μέταλλο έλαβε το όνομα Monel προς τιμήν του τότε διευθυντή του Διεθνούς Νικελίου. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ο Stanley έγινε αργότερα Διευθυντής του Διεθνούς Νικελίου.

Μέχρι το 1908, ο Monel χρησιμοποιήθηκε ως υλικό στεγών για τον σταθμό της Πενσυλβανίας στη Νέα Υόρκη. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920 και αργότερα, ο Monel χρησιμοποιήθηκε για countertops, νεροχύτες, συσκευές και οροφή που αναβοσβήνουν. Ενώ ο Monel ήταν από τα πιο δημοφιλή μέταλλα στην αγορά από τη δεκαετία του 1940, αντικαταστάθηκε σε μεγάλο βαθμό από τους πιο ευπροσάρμοστους ανοξείδωτους χάλυβες από τη δεκαετία του 1950.

Υπάρχουν έξι τύποι Monel. Όλα περιέχουν ένα μεγάλο ποσοστό νικελίου (έως 67%), ενώ λίγοι είναι ο σίδηρος, το μαγγάνιο, ο άνθρακας και / ή το πυρίτιο. Οι μικρές προσθήκες αλουμινίου και τιτανίου, οι οποίες σχηματίζουν το κράμα K-500, αυξάνουν την αντοχή, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το χρήσιμο σε εφαρμογές της αεροδιαστημικής.

Πηγή: SubsTech. Ουσίες & Τεχνολογία

Τα κράματα Monel® απαντώνται συχνότερα στον χημικό εξοπλισμό των εγκαταστάσεων λόγω της ισχυρής αντοχής τους στη χημική διάβρωση. Χρησιμοποιούνται επίσης στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Τα προϊόντα που κατασκευάστηκαν με το Monel (ιδιαίτερα πριν από την εμφάνιση ανοξείδωτου χάλυβα) περιλαμβάνουν εναλλάκτες θερμότητας, βιδωτά προϊόντα μηχανών, ανεμογεννήτριες, συστήματα σωληνώσεων, δεξαμενές καυσίμων και νερού, νεροχύτες κουζίνας, και στέγαση.

Τα κράματα Monel® έχουν πολλά να προσφέρουν. Πριν από τη δεκαετία του 1950, ήταν η επιλογή "go to" για πολλές σημαντικές βιομηχανίες. Θα μπορούσε επίσης εύκολα να συγκολληθεί, να συγκολληθεί και να σκληραγωγηθεί. Αυτό οφείλεται στο εξής:

• υψηλός διάβρωση αντοχή σε οξέα και αλκάλια
• υψηλή μηχανική αντοχή
• καλή ολκιμότητα (εύκολη στη διαμόρφωση και τη μορφή)
• αντοχή στα αλκάλια
• σχετικά χαμηλό κόστος
• διαθεσιμότητα σε διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένων των θερμών και ψυχρής έλασης φύλλων, πλακών, ράβδων, ράβδων και σωλήνων
• ελκυστική εμφάνιση και φινίρισμα, συμπεριλαμβανομένης μιας γκρι-πράσινης πατίνας παρόμοιας με του χαλκού

Ενώ ο Monel έχει πολλά πλεονεκτήματα, απέχει πολύ από το τέλειο μέταλλο. Η ικανότητα επεξεργασίας αυτών των κραμάτων είναι φτωχή λόγω της τάσης τους να σκληρύνουν γρήγορα. Επί πλέον:

• Ενώ ο αποχρωματισμός της επιφάνειας με τη μορφή πατίνας μπορεί να είναι ελκυστικός σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα σε άλλους.
• Ενώ είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, μπορεί να αποφευχθεί αν εκτεθεί σε θαλασσινό νερό.
• Ενώ είναι ανθεκτικό στη διάβρωση κάτω από πολλές συνθήκες, μπορεί να διαβρωθεί όταν εκτίθεται σε συγκεκριμένες ουσίες. Για παράδειγμα, το νιτρικό οξείδιο, το νιτρώδες οξύ, το διοξείδιο του θείου και τα υποχλωριώδη είναι όλες οι ουσίες που μπορούν να διαβρώσουν τον Monel.
• Η παρουσία του Monel μπορεί να οδηγήσει σε γαλβανική διάβρωση. Με άλλα λόγια, αν χρησιμοποιούνται αλουμίνιο, ψευδάργυρος ή σίδηρος ως συνδετήρες για το Monel και στη συνέχεια εκτίθενται σε ορισμένες συνθήκες, οι μεταλλικοί σύνδεσμοι θα διαβρωθούν γρήγορα.