معرفی سوپرآلیاژ مونل کاربرد و انواع آن

مونل یک آلیاژ است یعنی از ترکیب دو یا چند عنصر که حداقل یکی از آنها فلز است و ماده حاصل دارای خواص فلزی است تشکیل شده. این سوپر آلیاژ بر پایه نیکل (65-70%)، مس (20-29%) و همچنین آهن و منگنز (5%) و سایر ترکیبات است. مونل توسط رابرت کروکس استنلی که برای شرکت بین المللی نیکل (INCO) کار می کرد در سال 1901 کشف شد. این آلیاژ جدید به افتخار رئیس شرکت یعنی آمبروز مونل نامگذاری شده است.

سوپرآلیاژ مونل چیست؟

مونل یک نام تجاری برای گروهی از آلیاژهای نیکل است که عمدتاً از نیکل و مس تشکیل شده‌اند و متشکل از منگنز، کربن، آهن و سیلیکون هستند. آلیاژهای مونل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی در چندین محیط خورنده، قوی تر از نیکل خالص شناخته شده اند.

انواع تجاری مونل مانند آلیاژ مونل 400، 401، R-405، آلیاژ 450، آلیاژ K-500، آلیاژ مس نیکل 404 مونل وجود دارد. فرم استاندارد این محصولات به صورت گرد، شش گوش، تخت، فورج فورج، لوله، صفحه، ورق، نوار و سیم است.

کاربرد

به دلیل ساخت به روش سرد و گرم، ماشینکاری و جوشکاری، مونل به طور گسترده در زمینه‌های پردازش دریایی و شیمیایی استفاده می‌شود. با این حال، این ماده پرهزینه است، بنابراین تنها در مواردی می‌توان از آن استفاده کرد که جایگزین‌های ارزان‌تر در دسترس نباشد.

معمولا لوله کشی مونل بیش از 3 برابر گرانتر از لوله فولادی کربنی است. کاربردهای معمولی مونل شیرها و پمپ‌ها هستند. شفت پمپ و پروانه، قطعات الکترونیکی، دستگاه‌های ثابت نفت خام، بخاری‌های آب تغذیه دیگ بخار، وسایل دریایی، و بست‌ها، مخازن بنزین و آب، مخازن سوخت، فنر، تجهیزات پردازش شیمیایی، مخازن پردازش و لوله کشی، مبدل های حرارتی، ابزار فلزی، بخاری های هواگیری، آلات موسیقی، یخچال و فریزر، سینک آشپزخانه و فریم عینک از کاربردهای این سوپر آلیاژ است.

انواع آلیاژ مونل

از نظر تجاری پنج نوع مونل وجود دارد که تحت استانداردهای ISO 6208 (صفحه، ورق و نوار)، ISO 9725 (فرجینگ)، ISO 9723 (میله)، ISO 9724 (سیم) و DIN 17751 (لوله و لوله) معامله می شود. این موارد عبارتند از:

مونل 400: به عنوان آلیاژ 400 نیز شناخته می شود و دارای استحکام بالا، مقاومت عالی در برابر خوردگی، شکل پذیری خوب و رسانایی حرارتی است. در ساخت مبدل‌های حرارتی، دریچه‌ها، مهندسی دریایی، شیمیایی و پردازش هیدروکربن کاربرد دارد.

مونل 401: این آلیاژ با فرآیند قوس گاز- تنگستن و ویژگی‌های لحیم کاری خوب، جوش پذیری خوبی دارد. جوشکاری مقاومتی یک روش بسیار رضایت بخش برای اتصال مواد است. مونل 401 توسط استاندارد UNS N04401 پوشش داده شده است و به طور گسترده در کاربردهای تخصصی الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود.

مونل 404: ترکیب مونل 404 به دقت تنظیم شده است تا نفوذپذیری کم و ویژگی‌های لحیم کاری خوبی را ارائه دهد. برای مونل 404 می‌توان از روش های معمول جوشکاری و آهنگری استفاده کرد. این آلیاژ به طور گسترده در کپسول‌های ترانزیستور و مهر و موم‌های سرامیکی به فلز استفاده می‌شود و تحت استانداردهای UNS N04404 و ASTM F96 قرار دارد.

مونل 405: مونل 405 به عنوان UNS N04405 تعیین و توسط استانداردهای ASME SB-164، ASTM B-164 پوشش داده شده است. این یک گرید ماشینکاری آزاد از آلیاژ 400 است. مقدار گوگرد به 0.025-0.060٪ افزایش یافته است که باعث ایجاد سولفیدهای نیکل مس می‌شود که قابلیت ماشینکاری را افزایش می‌دهد. عمدتاً از مونل 405 برای استوک ماشین پیچ اتوماتیک استفاده می شود.

مونل K-500: افزودن آلومینیوم و تیتانیوم به پایه نیکل-مس باعث می‌شود مونل K500 دارای استحکام و سختی بیشتر همراه با خواص مقاومت در برابر خوردگی عالی باشد. با این حال، آلیاژ K-500 تمایل بیشتری به ترک خوردگی تنشی-خوردگی در برخی از محیط‌ها در شرایط سنی سخت‌شده دارد.

آلیاژ K500 به ویژه برای شفت پمپ‌های گریز از مرکز در خدمات دریایی مناسب است.

کاربردهای معمول آلیاژ K-500 عبارتند از: