Մոնելի համաձուլվածքը Ni-ի հիմքով համաձուլվածք է, դրա հիմնական քիմիական բաղադրությունը նիկելն է (Ni), ամենաբարձր պարունակությունը՝ մինչև 67%, մյուս հիմնական քիմիական բաղադրությունը պղինձն է (Cu), ինչպես նաև պարունակում է փոքր քանակությամբ երկաթ (Fe): , մանգան (Mn) և ածխածին (C), սիլիցիում (Si) և այլ տարրեր։
Մոնելի համաձուլվածքի ուժն ավելի բարձր է, քան մաքուր նիկելը, և այն կարող է դիմակայել տարբեր միջավայրերի, ներառյալ արագ հոսող ծովի ջրի կոռոզիային: Մոնելի համաձուլվածքի մշակման մեթոդները ներառում են տաք աշխատանք, սառը մշակում, հաստոցներ և եռակցում:
1901 թվականին Ռոբերտ Քրուկս Սթենլին՝ ինտերնացիոնալ նիկելային ընկերության (INCO) մետալուրգը, ստեղծեց Մոնել խառնուրդը։
Մոնելի համաձուլվածքի անվան աղբյուրը հիմնված է ընկերության այն ժամանակվա նախագահ Ամբրոզ Մոնելին (Ambrose Monell) հարգանքի տուրք մատուցելու տեղեկատվության վրա: Հետագայում պարոն Սթենլին զբաղեցրեց նաև International Nickel Corporation-ի նախագահ: Մոնելի խառնուրդը արտոնագիր է ստացել 1906 թվականին։
Մոնելի համաձուլվածքը թանկարժեք համաձուլվածք է, որի գինը 5-10 անգամ գերազանցում է մաքուր պղնձի և մաքուր նիկելի գինը: Հետեւաբար, այն օգտագործվում է միայն այն ծրագրերում, որտեղ այն չի կարող փոխարինվել էժան այլընտրանքներով:
Monel 400 խառնուրդի քիմիական բաղադրություն և մեխանիկական հատկություններ (N0440):
Մոնել 400 համաձուլվածքի քիմիական բաղադրությունը (%) | ||||||||
| C ≤ | Si ≤ | Mn ≤ | P ≤ | S ≤ | Cr ≥ | Նի ≥ | Mo ≥ | Cu ≤ |
| 0.3 | 0.5 | 2 | - | 0,024 | - | 63 | - | 28.0-34.0 |
| Մյուսները | N ≤ | A l≤ | Ti ≤ | F e≤ | Co ≤ | V ≤ | W ≤ | Nb ≤ |
| - | - | - | 2.5 | - | - | - | - | |
1. Monel 400 (N04400) համաձուլվածքի առաձգական ուժ՝ σb ≥ 450 ՄՊա։
2. Monel 400 (N04400) համաձուլվածքի թողունակությունը՝ σb ≥ 170 ՄՊա։
3. Monel 400 (N04400) խառնուրդի երկարացում՝ δ ≥ 30%.
Մոնելի խառնուրդի հատկությունները
Մոնելի խառնուրդը պինդ լուծույթի երկուական համաձուլվածք է: Քանի որ Ni-ը և Cu-ն լուծված են միմյանց մեջ, այն նույնպես միաֆազ համաձուլվածք է։ Համեմատած պողպատի հետ՝ Մոնելի համաձուլվածքի մեքենաշինությունը դժվար է, հիմնականում դրա արագ աշխատանքի կարծրացման հատկանիշների պատճառով: Այն պահանջում է պտտվել ցածր արագությամբ և սնուցման ցածր արագությամբ:
Monel խառնուրդ 400-ի խտությունը 8,80 գ/սմ3 է, հալման ջերմաստիճանի միջակայքը՝ 1300~1350 °C, հաղորդունակությունը՝ մոտ 34% IACS (IACS-ը վերաբերում է հալված պղնձի միջազգային ստանդարտ հաղորդունակությանը), իսկ հալված կարծրության արժեքը՝ 65։ HRB. Monel alloy 400-ը հայտնի է իր ամրությամբ և կարող է պահպանել այս ամրությունը զգալի ջերմաստիճանի միջակայքում:
Այն կարող է դիմակայել տարբեր թթուների և ալկալիների կոռոզիայից, իսկ Մոնելի որոշ համաձուլվածքներ նույնիսկ կարող են դիմակայել մաքուր թթվածնի այրմանը: Այն սովորաբար օգտագործվում է բարձր քայքայիչ միջավայրերում: Փոքր քանակությամբ ալյումինի (Al) և տիտանի (Ti) ավելացումից հետո ձևավորված Monel խառնուրդ K-500-ն ունի նույն կոռոզիոն դիմադրությունը, ինչ Monel խառնուրդ 400-ը, բայց ավելի բարձր ամրություն, ինչը հիմնականում պայմանավորված է ծերացման ժամանակ γ' փուլի ձևավորմամբ: Նորմալ պայմաններում Մոնելի խառնուրդը շատ ավելի թանկ է, քան չժանգոտվող պողպատը:
Monel alloy 400-ը կարող է նաև պահպանել գերազանց մեխանիկական հատկություններ զրոյից ցածր: Չնայած ուժն ու կարծրությունը կավելանան, պլաստիկությունը կամ ամրությունը միայն մի փոքր կնվազի: Նույնիսկ եթե այն սառչում է հեղուկ ջրածնի մեջ, խառնուրդը չի ենթարկվի ճկուն-փխրուն անցման: Սա ամենաէական տարբերությունն է Monel-ի համաձուլվածքի և գունավոր մետաղների (պողպատի և երկաթի) միջև ցածր ջերմաստիճանի փխրունությամբ:
Մոնելի համաձուլվածքն ունի լավ կոռոզիոն դիմադրություն բազմաթիվ միջավայրերում, սակայն այն հակված է ժանգի, երբ ենթարկվում է աղի ջրի; այն չի կարող դիմակայել ազոտի օքսիդ, ազոտաթթու, ծծմբի երկօքսիդ և հիպոքլորիտ պարունակող միջավայրերի կոռոզիայից: Մոնելի խառնուրդի օգտագործումը նույնպես կառաջացնի էլեկտրաքիմիական կոռոզիա: Այլ կերպ ասած, երբ ալյումինից, ցինկից կամ երկաթից պատրաստված ամրակները շփվում են Մոնելի խառնուրդի հետ, որոշակի պայմաններում (օրինակ՝ արագ հոսող ծովի ջրում օգտագործելու դեպքում), մետաղական ամրացում Մասերը արագ կոռոզիայի ենթարկվեն:
Monel խառնուրդի օգտագործումը
Ավիատիեզերք
1960-ական թթ. Monel alloy-ը մեծ թվով պատվերներ է շահել տիեզերական և ինքնաթիռների շինարարության ոլորտում: Հատկապես օգտագործվում է փորձնական ռեակտիվ ինքնաթիռների ֆյուզելյաժի և մաշկի կառուցման համար: Օրինակ, հյուսիսամերիկյան X-15-ը կարող է օգտագործվել չափազանց արագ թռիչքի ժամանակ աերոդինամիկ շփման արդյունքում առաջացած մեծ քանակությամբ ջերմությանը դիմակայելու համար: Մոնելի համաձուլվածքը դեռևս կարող է պահպանել իր ամրությունը չափազանց բարձր ջերմաստիճաններում, ինչը թույլ է տալիս պահպանել իր ձևի կայունությունը մթնոլորտային թռիչքի բարձր արագության դեպքում: Օդանավերի սպասարկման ընթացքում Մոնելի խառնուրդը օգտագործվում է որպես կողպեքի մետաղալար բարձր ջերմաստիճանի տարածքներում՝ ապահովելու, որ ամրացումները կողպված են. տնտեսական պատճառներով, չժանգոտվող պողպատից կողպեքի լարերը սովորաբար օգտագործվում են այլ տարածքներում:
Նավթի արդյունահանում և վերամշակում
Մոնելը օգտագործվում է մասեր պատրաստելու համար, որոնք ուղղակիորեն շփվում են խտացված հիդրոֆտորաթթվի հետ ալկիլացման միավորում: Մոնելի խառնուրդի արտասովոր դիմադրությունը հիդրոֆտորաթթվի կոռոզիայից զարմանալի է: Այն կարող է դիմակայել ֆտորաթթվի բոլոր կոնցենտրացիաներին, իսկ ջերմաստիճանը կարող է հասնել ֆտորաթթվի եռման կետին։ Սա կարող է լինել ամենատարածված կոռոզիոն դիմադրություն ունեցող նյութը սովորաբար օգտագործվող ինժեներական համաձուլվածքների նյութերից: Մոնելի խառնուրդը կարող է նաև դիմակայել տարբեր սուլֆիդների և աղաթթվի կոռոզիայից նվազեցնող միջավայրում:
Ծովային ճարտարագիտություն
Monel խառնուրդի կոռոզիոն դիմադրությունը դարձնում է այն իդեալական նյութ ծովային կիրառությունների համար, ինչպիսիք են խողովակաշարային համակարգերը, պոմպի լիսեռները, ծովային փականները, ձկնորսական գծերը և զամբյուղի զտիչները: Մոնելի որոշ համաձուլվածքներ բացարձակապես ոչ մագնիսական են և օգտագործվում են ականանետների համար խարիսխ մալուխներ պատրաստելու և մագնիսական դաշտի չափման սարքավորումների պատյաններ պատրաստելու համար: Զբոսանավերի վրա Monel խառնուրդ մետաղալարն օգտագործվում է խարիսխի մալուխի կապանքները կողպելու համար: Մոնելի համաձուլվածքն օգտագործվում է նաև ջրի տանկերի և վառելիքի տանկերի և ստորջրյա այլ սարքերի պատրաստման համար, ինչպիսիք են պտուտակային լիսեռները և կիլի պտուտակները:
Հարկ է նշել, որ ծովի ջրում էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի (բիմետալային կոռոզիայից) խնդրի պատճառով նավաշինության ժամանակ Monel համաձուլվածքը պետք է մեկուսացված լինի այլ մետաղներից (օրինակ՝ պողպատից): The New York Times-ը լույս է տեսել 1915 թվականի օգոստոսի 25-ին: «Հոդվածում» գրված է 215 ոտնաչափ երկարությամբ զբոսանավի վթարի մասին. հարկադրված ջարդոն». Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի շնորհիվ զբոսանավի պողպատե կառուցվածքի կիլիան արագ էրոզիայի ենթարկվեց և նոսրացավ Մոնելի խառնուրդի հետ շփումից հետո, ինչը ի վերջո հանգեցրեց զբոսանավի հատակի փլուզմանը: Ծովային թռչունների հետազոտության, հատկապես թռչնի ոտնաթաթի նույնականացման օղակի համար նյութերի ընտրության առումով, Monel խառնուրդից պատրաստված թռչնի ոտքի նույնականացման օղակը օգտագործվել է ծովային թռչունների բազմաթիվ տեսակների մեջ, օրինակ՝ ալբատրոսները, որոնք ապրում են քայքայիչ ծովային միջավայրում:
Երաժշտական գործիք
Մոնելի համաձուլվածքն օգտագործվում է երաժշտական գործիքների որոշակի բարձրորակ փականների մխոցների կամ ռոտորների պատրաստման համար, ինչպիսիք են փոքր, մեծ և ֆրանսիական շչակները: RotoSound-ը 1962 թվականին օգտագործել է Monel խառնուրդ էլեկտրական կիթառի լարեր պատրաստելու համար: Այս լարերը օգտագործվում են բազմաթիվ արտիստների կողմից: 2017 թվականին D'Addario լարային ընկերությունը (D'Addario լարային ընկերություն) թողարկեց ջութակի լարային արտադրանքների մի շարք, որոնք նույնպես կլորավուն լարեր են՝ D'Addario խառնուրդով փաթաթված D և G լարերի վրա:
Այլ Օգտագործումներ
Ինքնության պիտակներ՝ պատրաստված Monel խառնուրդից (Շների պիտակներ ամերիկացի զինվորների համար Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ)
Տարբեր թթուների և թթվածնի նկատմամբ գերազանց կոռոզիոն դիմադրությունը Monel խառնուրդը դարձնում է բարձրորակ նյութ քիմիական արդյունաբերության մեջ: Օգտագործման այլ սցենարներ, ինչպիսիք են.
1. Ուրանի հարստացում, ուրանի հեքսաֆտորիդի համար օգտագործվող մեծ տրամագծով խողովակաշարերի մեծ մասը պատրաստված է Մոնել խառնուրդից;
2. Կարգավորող փական բարձր ճնշման և ուժեղ ռեակտիվ շշալցված գազի համար (օրինակ՝ HCl);
3. Քսաներորդ դարի սկզբին Մոնելի համաձուլվածքը լայնորեն օգտագործվում էր գոլորշու գեներատորների կոմպլեկտների գերտաքացվող գոլորշու համակարգում;
4. Մոնելի խառնուրդը հաճախ օգտագործվում է նաև խոհանոցային լվացարաններ և ակնոցների շրջանակներ պատրաստելու համար;
5. Այրման պալատը, որն օգտագործվում է կաթսայի բռնկման խողովակի պատրաստման համար;
6. Clock of Long Now-ի նախագծման ժամկետը 10000 տարի է: Ելնելով այն հանգամանքից, որ թանկարժեք մետաղներ չեն օգտագործվում, ժամացույցի որոշ հատվածներ պատրաստված են Monel համաձուլվածքից՝ հիմնվելով կոռոզիայից դիմադրության հետ կապված մտահոգությունների վրա:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-19-2021