Ist Monel besser als Edelstahl?

Ist Monel besser als Edelstahl?

Monel ist eine Gruppe von NickelLegierungen, hauptsächlich bestehend ausNickel(von 52 bis 67%) undKupfermit geringen Mengen an Eisen, Mangan, Kohlenstoff und Silizium. (Legierungen mit einem Kupfergehalt von 60% oder mehr werden genanntKupfernickel.)

Monel-Legierungen sind stärker als reines Nickel und durch viele Mittel, einschließlich schnell fließendem Meerwasser, korrosionsbeständig. Sie können leicht durch Warm- und Kaltumformung, Bearbeitung und Schweißen hergestellt werden.[2]

Monel wurde von Robert Crooks Stanley kreiert, der für die arbeiteteInternationale Nickel Company(INCO) im Jahr 1901. Die Monel-Legierung 400 ist eine binäre Legierung mit den gleichen Anteilen an Nickel und Kupfer, wie sie natürlich im meteoritischen Nickelerz aus derSudbury(Ontario) Minen und gilt daher als apuritanische Legierung.[i][3][4]Monel wurde nach Firmenpräsident Ambrose Monell benannt und 1906 patentiert.[5]Ein L wurde gestrichen, da Familiennamen zu diesem Zeitpunkt nicht als Marken zugelassen waren.[1]Der Name ist jetzt aWarenzeichenvonSpecial Metals Corporation.

Es ist eine teure Legierung, daher ist ihre Verwendung auf jene Anwendungen beschränkt, bei denen es nicht durch billigere Alternativen ersetzt werden kann. [Zitat benötigt] Im Vergleich zu Kohlenstoffstahl sind Rohrleitungen in Monel mehr als dreimal so teuer.

Eigenschaften

Monel ist eine binäre Legierung in fester Lösung. Da Nickel und Kupfer in allen Anteilen gegenseitig löslich sind, handelt es sich um eine einphasige Legierung. Monel ist im Vergleich zu Stahl sehr schwer zu bearbeiten, da es sehr schnell aushärtet. Es muss gedreht und mit langsamen Geschwindigkeiten und niedrigen Vorschubgeschwindigkeiten gearbeitet werden. Es ist beständig gegen Korrosion und Säuren und einige Legierungen können einem Brand in reinem Sauerstoff standhalten. Es wird üblicherweise in Anwendungen mit stark korrosiven Bedingungen verwendet. Kleine Ergänzungen vonAluminiumundTitanbilden eine Legierung (K-500) mit der gleichen Korrosionsbeständigkeit, aber mit viel größerer Festigkeit aufgrund der Bildung von Gamma-Primzahlen beim Altern. Monel ist normalerweise viel teurer alsrostfreier Stahl.

Die Monel-Legierung 400 hat ein spezifisches Gewicht von 8,80, einen Schmelzbereich von 1300–1350 ° C und eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 34%IACSund (im geglühten Zustand) eine Härte von 65 Rockwell B.^.Die Monel-Legierung 400 zeichnet sich durch ihre Zähigkeit aus, die über einen beträchtlichen Temperaturbereich erhalten bleibt.

Die Monel-Legierung 400 hat ausgezeichnete mechanische Eigenschaften bei Temperaturen unter Null. Festigkeit und Härte nehmen mit nur geringfügiger Beeinträchtigung der Duktilität oder Schlagfestigkeit zu. Die Legierung unterliegt selbst beim Abkühlen auf die Temperatur von flüssigem Wasserstoff keinem Übergang von duktil zu spröde. Dies steht in deutlichem Gegensatz zu vielen Eisenwerkstoffen, die bei niedrigen Temperaturen trotz ihrer erhöhten Festigkeit spröde sind.

Verwendet

Luft- und Raumfahrtanwendungen

In den 1960er Jahren fand Monel Metall in großen Mengen VerwendungFlugzeugKonstruktion, insbesondere bei der Herstellung der Rahmen und Felle vonExperimental- Raketenflugzeuge, so wie dieNordamerikanischer X-15, um der großen Wärme zu widerstehen, die von erzeugt wirdaerodynamisch Reibungwährend eines extrem schnellen Fluges. Monel-Metall behält seine Festigkeit bei sehr hohen Temperaturen bei und ermöglicht es ihm, seine Form bei hohen atmosphärischen Fluggeschwindigkeiten beizubehalten. Dies ist ein Kompromiss gegenüber dem erhöhten Gewicht der Teile aufgrund des hohen Monel GG-WertsDichte.

Monel wird für die Sicherheitsverkabelung bei der Flugzeugwartung verwendet, um sicherzustellen, dass Befestigungselemente normalerweise in Hochtemperaturbereichen nicht gelöst werden können. Edelstahldraht wird in anderen Bereichen aus wirtschaftlichen Gründen verwendet.

Ölförderung und Raffination

Monel wird im Abschnitt von verwendetAlkylierungseinheitenin direktem Kontakt mit konzentrierter Flusssäure. Monel bietet eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Flusssäure in allen Konzentrationen bis zum Siedepunkt. Es ist vielleicht die widerstandsfähigste aller gängigen technischen Legierungen. Die Legierung ist auch unter reduzierenden Bedingungen gegen viele Formen von Schwefel- und Salzsäure beständig.

Marine Anwendungen

Die Korrosionsbeständigkeit von Monel&macht es ideal für Anwendungen wie Rohrleitungssysteme, Pumpenwellen, Meerwasserventile, Schleppdraht und Siebkörbe. Einige Legierungen sind vollständig nicht magnetisch und werden für Ankerkabel an Bord verwendetMinensuchboote, Gehäuse für Magnetfeldmessgeräte. Beim Freizeitbootfahren wird Monel-Draht verwendet, um Schäkel für Ankerseile zu ergreifen, Monel wird für Wasser- und Kraftstofftanks und für Unterwasseranwendungen verwendet. Es wird auch für Propellerwellen und für Kielschrauben verwendet. Bei den beliebten Hobiecat-Segelbooten werden Monel-Nieten dort eingesetzt, wo Festigkeit erforderlich ist. Edelstahl kann jedoch aufgrund von Korrosionsproblemen nicht verwendet werden, die entstehen würden, wenn Edelstahl in einer Salzwasserumgebung mit dem Aluminiummast, dem Ausleger und dem Rahmen des Bootes in Kontakt kommt .

Wegen des Problems vonelektrolytischWirkung in Salzwasser (auch bekannt alsGalvanische Korrosion) muss Monel im Schiffbau sorgfältig von anderen Metallen wie Stahl isoliert werden. Die New York Times veröffentlichte am 12. August 1915 einen Artikel über eine 215-Fuß-Yacht,&"das erste Schiff, das jemals mit einem vollständig Monel-Rumpf, GG" gebaut wurde; das&"ging in Stücke GG"; in nur sechs Wochen und musste verschrottet werden,&"wegen des Zerfalls ihres Hinterns durch elektrische Einwirkung." Das Stahlgerüst der Yacht&verschlechterte sich aufgrund der elektrolytischen Wechselwirkung mit der Monel.

In der Seevogelforschung undVogelstreifenoder insbesondere das Klingeln, Monel wurde verwendet, um Vogelbänder oder Ringe für viele Arten wie zAlbatrosdie in einer ätzenden Meerwasserumgebung leben.

Musikinstrumente

Monel wird als Material für Ventilkolben oder Rotoren in einigen hochwertigen Musikinstrumenten wie Trompeten, Tuben und Waldhörnern verwendet.RotoSoundführte die Verwendung von Monel für einelektrischer BassSaiten im Jahr 1962, und diese Saiten wurden von zahlreichen Künstlern verwendet, darunterSteve HarrisvonEiserne Jungfrau, Die WHO, Stachel, John Deacon, John Paul Jonesund der späteChris Squire. Monel wurde in den frühen 1930er Jahren von anderen Musiksaitenherstellern verwendet, wie zGibson Guitar Corporation, die sie weiterhin für Mandoline als die anbietenSam BushSignatursatz. Ebenfalls,CF Martin& Co.verwendet Monel für ihre Martin Retro Akustikgitarrensaiten. Die Pyramid String Factory (Deutschland) produziert' Monel Klassiker' E-Gitarrensaiten, auf einen runden Kern gewickelt. Im Jahr 2017 veröffentlichte die Saitenfirma D' Addario eine Reihe von Violinsaiten mit einer Monel-Wicklung auf der D- und G-Saite.

Legierungen