Monel

Monel – srebrzystobiały stop miedzi i niklu z domieszką żelaza i manganu, charakteryzujący się dużą odpornością na korozję.

Logo monelu

Właściwości

Jest wysoce odporny na korozję, np. na działanie wody morskiej, wielu kwasów (w tym kwasu siarkowego i fluorowodorowego) i zasad.

Ma wysoką wytrzymałość mechaniczną, a jego twardość można zwiększyć poprzez obróbkę plastyczną na zimno.

Do wad monelu należy utrudniona obróbka i trudności z kształtowaniem, a także – pomimo dużej odporności na korozję – podatność na działanie niektórych chemikaliów, np. tlenku azotu (NO), kwasu azotawego (HNO
2), dwutlenku siarki (SO
2) i podchlorynów (ClO−
), a także uleganie korozji elektrochemicznej w kontakcie z aluminium, cynkiem, żelazem itp.

Warianty

Pierwszym stopem tego typu był „monel 400”, opracowany przez Roberta Crooksa Stanleya z International Nickel Company (INCO) i nazwany na cześć prezesa tego przedsiębiorstwa, Ambrose'a Monella. Został opatentowany w 1906 r. Jego skład odpowiada rudzie niklu występującej w Ontario. Inne warianty stopu opracowano w celu uzyskania pożądanej odporności na działanie kwasów i zasad oraz polepszenia wytrzymałości mechanicznej i ciągliwości.

Monel 400

• Skład:

nikiel: ≥63%

miedź: 28–34%

żelazo: 2,0–2,5%

mangan: 1,5–2,0%

krzem: do 0,5%

siarka: <240 ppm

węgiel: <0,25%

• gęstość: 8,8 g/cm³
• t_topn.: 1300 °C (solidus) do 1350 °C (likwidus)
• temperatura Curie: 21–49 °C
• rezystywność: 54,7×10⁻⁸ Ω·m
• moduł Younga: 179 GPa

Monel R-405

• Skład:

metale – jak monel 400

węgiel: <0,3%

siarka: 250–600 ppm

zawiera więcej krzemu niż monel 400, ale maks. 0,5%

• Podstawowe właściwości fizyczne ma takie same, jak monel 400. Lepiej nadaje się do obróbki maszynowej, choć jego powierzchnia jest mniej gładka.

Monel K-500

• Skład:

nikiel: ≥63%

miedź: 27–33%

żelazo: ≤2,0%

mangan: ≤1,5%

glin: 2,3–3,15%

tytan: 0,35–0,85%

siarka: <100 ppm

węgiel: <0,25%

siarka: 250–600 ppm

krzem: do 0,5%

• gęstość: 8,44 g/cm³
• t_topn.: 1315–1350 °C
• temperatura Curie: −135 do −90 °C
• moduł Younga: 179 GPa
• Nie wykazuje właściwości magnetycznych nawet w stosunkowo niskich temperaturach. Nadaje się szczególnie do wytwarzania sprzętu stosowanego do poszukiwania ropy naftowej oraz do elementów elektronicznych.

Zastosowanie

Wrota wykonane z monelu (Guardian Building w Detroit)

Głównym zastosowaniem, ze względu na odporność na korozję, są instalacje w przemyśle chemicznym i okrętownictwie, np. osprzęt, pompy i rury. Wykorzystuje się go również do produkcji oprawek okularów i elementów elektronicznych.

Stosowany był także w produkcji odbiorczych lamp elektronowych, do wyrobu anod i wsporników elektrod. W lampach mikrofalowych monel wykorzystywany jest w membranach i częściach sprężynujących.

Używany jest również jako owijka strun basowych do instrumentów muzycznych: gitara akustyczna, mandolina.