Nikkeliseokset ovat seoksia, joissa nikkeli on perusmetalli yhdessä muiden alkuaineiden kanssa. Esimerkki varhaisesta nikkeliseoksesta on Monel, kuparin seos, joka luotiin joskus vuoden 1905 jälkeen. Nikkelillä on merkittäviä mekaanisia, fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Sopivat seosaineet voivat parantaa hapettumista, korroosiota ja lujuutta korkeissa lämpötiloissa. Ne parantavat myös muita fysikaalisia ominaisuuksia. Elektroniikkaputket, tarkkuuslejeeringit (magneettiset, tarkkuusvastukset ja sähkölämmitysseokset), korkean lämpötilan nikkeliseokset, nikkelikorroosionkestävät{{7}seokset ja muotomuistiseokset ovat joitakin tuotteita, joiden valmistuksessa käytetään nikkeliseoksia. Nikkeliseosten käyttö on laajaa energia-, kemian-, elektroniikka-, navigointi- sekä ilmailu- ja ilmailuteollisuuden kehittämisessä.
Monel on nikkeli-kuparin korroosiota-kestävä seos, joka perustuu nikkeliin (Ni), jossa on kuparia (Cu) ja pieniä määriä muita alkuaineita (kuten rautaa, mangaania ja hiiltä). Sillä on erinomainen korroosionkestävyys, mekaaniset ominaisuudet ja prosessoitavuus, mikä tekee siitä klassisen korkean suorituskyvyn materiaalin, joka on suunniteltu vaativiin teollisuusympäristöihin.
Tärkeimmät suorituskykyominaisuudet
1. Erinomainen korroosionkestävyys: fluorivetyhappo, orgaaniset hapot, suolavesi ja jotkut orgaanisten happojen neutraalit suolaseokset. Yksi syövyttävimmistä hapoista on muutamien syövyttävää HF:ää kestävien metalliseosten joukossa. Kestää jännityskorroosion syövyttäviä vaikutuksia kloridi-, meri- tai kloridiliuosympäristössä. Huomattavasti parempi kuin useimmat ruostumattomat teräkset, erityisesti 304 ja 316. Sitä voidaan käyttää suojaamattomana pitkiä aikoja yli 400 celsiusasteen lämpötiloissa. Kostea hapetus, kostea oksidi ja teollisuuden jätepakokaasut eivät hapetu mielellään.
2. Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet: Monel 400, joka ylittää puhtaan nikkelin ja useimmat kupariseokset, sen vetolujuus on 480-690 MPa ja myötöraja 170-480 MPa (joka riippuu käsittelyolosuhteista). Myöskään Monel 400, edes kryogeenisissä lämpötiloissa (kuten nestemäisessä typessä), ei osoita hauraita murtumia, mikä on lisäetu. Monel 400:n hehkutetun Brinell-kovuus (HB) on 100-150, jota voidaan lisätä 200:lla kylmätyöstön jälkeen.
3. Hyvä prosessoitavuus ja hitsattavuus: Sille voidaan tehdä sekä kuuma- että kylmäkäsittely, kuten kylmävalssaus, kuumavalssaus, taonta ja leimaaminen. Kylmätyöstön jälkeen hehkutus voi palauttaa plastisuuden. Se voidaan hitsata kaarihitsauksella ja argonkaarihitsauksella, jolloin hitsin lujuus on lähellä perusmetallin lujuutta (tarvitaan erikoistunut Monel-hitsauslanka, kuten ERNiCu-7).
Päämerkit
Monel 400 on eniten käytetty ja peruslaatu, jonka tasapainoinen suorituskyky kattaa eniten käytetyt. ASTM B164 (levy), ASTM B165 (putki).
Mokel 400 Lisätty alumiinilla (Al) ja titaanilla (Ti) Monel K500. Vanheneminen parantaa Monel 400:n kykyjä ja saavuttaa vastaavan korroosionkestävyyden kuin Monel 400. ASTM B865.
Monel R405, jonka hiilipitoisuus on alle 0,02 prosenttia (erittäin alhainen), parantaa Monel R405:tä. Monel R405:tä voidaan käyttää tarkkuusosien valmistukseen. Monel R405.
Tyypilliset sovellukset
Kemian- ja lääketeollisuudessa, fluorivetyhappo, orgaaninen happoreaktorit, kloorikäsittelyputket ja venttiilit.
Marine Engineeringissä painopiste on suolanpoistolaitteistoissa, laivojen lauhduttimissa ja Underbelly-putkistoissa (jälkimmäinen huolehtii meriveden korroosiosta).
Öljyteollisuudessa on venttiilejä ja pumppuja (myös samalla alalla), jotka tuottavat öljyä ja kaasua sekä kestävät suolavettä ja happamia väliaineita.
Ydinteollisuudessa on Reactor Equipment Auxiliary (kestävyys korkealle vedelle, puhtaalle ja myös radioaktiivisille aineille).
Tarkkuusinstrumenttien alalla on venttiileitä, joissa on jousi, palkeet ja tiivisteet (saavuttavat suuren lujuuden ja lujuuden).
Erot muista{0}}korroosionkestävistä materiaaleista
Ruostumattomaan teräkseen verrattuna Monel-lejeeringin korroosionkestävyys fluorivetyhapossa, merivedessä ja muissa väliaineissa ylittää huomattavasti ruostumattoman teräksen, mutta sen hinta on korkeampi (noin 4-6 kertaa 316L ruostumattoman teräksen).
Verrattuna Hastelloy-seoksiin (kuten C276), Monel-seos kestää paremmin fluorivetyhappoa ja pelkistäviä aineita, kun taas Hastelloy-seos kestää paremmin korroosiota voimakkaasti hapettavissa, erittäin väkevöityneissä hapoissa (kuten rikkihapossa ja typpihapossa).