Legure nikla su legure u kojima je nikal osnovni metal, zajedno s drugim elementima. Primjer rane legure nikla je Monel, legura s bakrom koja je nastala negdje nakon 1905. Nikal ima izvanredna mehanička, fizikalna i kemijska svojstva. Odgovarajući elementi za legiranje mogu poboljšati otpornost na oksidaciju, koroziju i visoku -temperaturu. Oni također poboljšavaju druga fizička svojstva. Elektroničke cijevi, precizne legure (magnetske, precizne otporne i legure za električno grijanje), legure nikla za visoke-temperature, legure otporne na koroziju-nikla i legure s pamćenjem oblika neki su od proizvoda koji koriste legure nikla u svojoj konstrukciji. Upotreba legura nikla je velika u razvoju energetike, kemijske, elektroničke, navigacijske, zrakoplovne i svemirske industrije.
Monel je legura nikla-bakra-otporna na koroziju na bazi nikla (Ni) s bakrom (Cu) i malim količinama drugih elemenata (kao što su željezo, mangan i ugljik). Posjeduje izvrsnu otpornost na koroziju, mehanička svojstva i mogućnost obrade, što ga čini klasičnim materijalom visokih-učinkovitosti dizajniranim za teška industrijska okruženja.
Ključne značajke izvedbe
1. Izvanredna otpornost na koroziju: fluorovodična kiselina, organske kiseline, slana voda i neke mješavine neutralne soli organske kiseline. Među nekolicinom legura otpornih na korodirajući HF, jedna je od korozivnijih kiselina. Otporan je na korozivne učinke korozije naprezanja u okruženju klorida, morske vode ili otopine klorida. Znatno bolji od većine nehrđajućih čelika, posebno 304 i 316. Može se koristiti nezaštićen dulje vrijeme na temperaturama iznad 400 stupnjeva Celzijusa. Vlažna oksidacija, vlažni oksid i ispušni plinovi industrijskog otpada ne oksidiraju po želji.
2. Izvrsna mehanička svojstva: Monel 400, koji nadmašuje čisti nikal i većinu legura bakra, ima vlačnu čvrstoću od 480-690 MPa i granicu razvlačenja od 170-480 MPa (što ovisi o uvjetima obrade). Također, Monel 400, čak i na niskim temperaturama (poput tekućeg dušika), ne pokazuje krti lom, što je dodatna prednost. Monel 400 ima žarenu Brinellovu tvrdoću (HB) od 100-150, koja se može povećati za 200 nakon hladne obrade.
3. Dobra obradivost i zavarljivost: Može se podvrgnuti i toploj i hladnoj obradi, poput hladnog valjanja, vrućeg valjanja, kovanja i štancanja. Nakon hladne obrade, žarenje može vratiti plastičnost. Može se zavarivati pomoću elektrolučnog zavarivanja i zavarivanja argonom, s čvrstoćom zavara koja se približava onoj osnovnog metala (potrebna je specijalizirana Monel žica za zavarivanje, kao što je ERNiCu-7).
Glavni brendovi
Monel 400 je najkorišteniji i osnovni stupanj s uravnoteženim učinkom koji obuhvaća najviše korištene. ASTM B164 (ploča), ASTM B165 (cijev).
Mokel 400 Povećan aluminijem (Al) i titanom (Ti) Monel K500. Starenjem se poboljšavaju sposobnosti Monela 400 i postiže otpornost na koroziju usporediva s Monelom 400. ASTM B865.
Monel R405, s manje od 0,02 posto sadržaja ugljika (izuzetno nizak), poboljšava Monel R405. Monel R405 može se koristiti za proizvodnju preciznih dijelova. Monel R405.
Tipične primjene
Unutar kemijske i farmaceutske industrije, fluorovodična kiselina, reaktori za organske kiseline, cjevovodi za obradu klorom i ventili.
Za pomorsko inženjerstvo, fokus je stavljen na opremu za desalinizaciju, brodske kondenzatore i donje cjevovode (potonji služe za koroziju morske vode).
U naftnoj industriji postoje ventili i pumpe (također u istom području) s proizvodnjom nafte i plina, kao i otpornost na slanu vodu i kisele medije.
U nuklearnoj industriji postoji pomoćna reaktorska oprema (otpornost na visoku vodu, čistu vodu, kao i na radioaktivne tvari).
Unutar područja preciznih instrumenata postoje ventili s oprugama, mijehovima i brtvama (koji postižu visoku čvrstoću i veliku žilavost).
Razlike u odnosu na druge-materijale otporne na koroziju
U usporedbi s nehrđajućim čelikom, otpornost legure Monel na koroziju u fluorovodičnoj kiselini, morskoj vodi i drugim medijima daleko premašuje otpornost nehrđajućeg čelika, ali je njezina cijena veća (otprilike 4-6 puta u odnosu na nehrđajući čelik 316L).
U usporedbi s legurama Hastelloy (kao što je C276), legura Monel je otpornija na fluorovodičnu kiselinu i redukcijske medije, dok je legura Hastelloy otpornija na koroziju u visoko oksidirajućim, visoko koncentriranim kiselinama (kao što su sumporna kiselina i dušična kiselina).