Hợp kim niken là hợp kim trong đó niken là kim loại cơ bản cùng với các nguyên tố khác. Một ví dụ về hợp kim niken thời kỳ đầu là Monel, một hợp kim với đồng được tạo ra vào khoảng sau năm 1905. Niken có các tính chất cơ, lý và hóa học đáng chú ý. Các nguyên tố hợp kim thích hợp có thể cải thiện quá trình oxy hóa, ăn mòn và độ bền nhiệt độ- cao. Họ cũng cải thiện các tính chất vật lý khác. Ống điện tử, hợp kim chính xác (hợp kim từ tính, điện trở chính xác và hợp kim đốt nóng bằng điện), hợp kim nhiệt độ cao niken-, hợp kim chống ăn mòn niken{7}} và hợp kim ghi nhớ hình dạng là một số sản phẩm sử dụng hợp kim niken trong cấu trúc của chúng. Việc sử dụng hợp kim niken được mở rộng trong việc phát triển các ngành công nghiệp năng lượng, hóa chất, điện tử, hàng hải và hàng không và vũ trụ.
Monel là hợp kim chống ăn mòn đồng-niken-dựa trên niken (Ni) với đồng (Cu) và một lượng nhỏ các nguyên tố khác (chẳng hạn như sắt, mangan và cacbon). Nó có khả năng chống ăn mòn, tính chất cơ học và khả năng xử lý tuyệt vời, khiến nó trở thành vật liệu-hiệu suất cao cổ điển được thiết kế cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Các tính năng hiệu suất chính
1. Khả năng chống ăn mòn vượt trội: axit hydrofluoric, axit hữu cơ, nước muối và một số hỗn hợp muối trung tính axit hữu cơ. Trong số một số hợp kim có khả năng chống ăn mòn HF, một trong những loại axit có tính ăn mòn cao hơn. Chống lại tác động ăn mòn của ăn mòn ứng suất trong môi trường dung dịch clorua, nước biển hoặc clorua. Tốt hơn đáng kể so với hầu hết các loại thép không gỉ, đặc biệt là 304 và 316. Nó có thể được sử dụng mà không cần bảo vệ trong thời gian dài ở nhiệt độ trên 400 độ C. Quá trình oxy hóa ẩm, oxit ẩm và khí thải công nghiệp không bị oxy hóa theo ý muốn.
2. Tính chất cơ học tuyệt vời: Monel 400, vượt qua niken nguyên chất và hầu hết các hợp kim đồng, có độ bền kéo 480-690 MPa và cường độ năng suất 170-480 MPa (tùy thuộc vào điều kiện xử lý). Ngoài ra, Monel 400, ngay cả ở nhiệt độ đông lạnh (như nitơ lỏng), không biểu hiện hiện tượng gãy giòn, đây là một lợi thế bổ sung. Monel 400 có độ cứng Brinell ủ (HB) là 100-150, có thể tăng thêm 200 sau khi gia công nguội.
3. Khả năng xử lý và khả năng hàn tốt: Nó có thể trải qua cả quá trình xử lý nóng và lạnh, chẳng hạn như cán nguội, cán nóng, rèn và dập. Sau khi làm nguội, ủ có thể khôi phục độ dẻo. Nó có thể được hàn bằng hàn hồ quang và hàn hồ quang argon, với độ bền mối hàn gần bằng kim loại gốc (cần có dây hàn Monel chuyên dụng, chẳng hạn như ERNiCu-7).
Thương hiệu chính
Monel 400 là loại cơ bản và được sử dụng nhiều nhất với hiệu suất cân bằng bao gồm loại được sử dụng nhiều nhất. ASTM B164 (tấm), ASTM B165 (ống).
Mokel 400 Tăng cường bằng nhôm (Al) và titan (Ti) Monel K500. Lão hóa cải thiện khả năng của Monel 400 và đạt được khả năng chống ăn mòn tương đương với Monel 400. ASTM B865.
Monel R405, có hàm lượng carbon ít hơn 0,02% (cực thấp), cải thiện Monel R405. Monel R405 có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác. Monel R405.
Ứng dụng điển hình
Trong ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm, axit hydrofluoric, lò phản ứng axit hữu cơ, đường ống xử lý clo và van.
Đối với Kỹ thuật Hàng hải, trọng tâm được đặt vào Thiết bị khử muối, Thiết bị ngưng tụ trên tàu và Đường ống dưới bụng (loại sau phục vụ cho việc ăn mòn nước biển).
Trong ngành Dầu khí, có Van và Máy bơm (cũng trong cùng lĩnh vực) với Sản xuất dầu khí, cũng như khả năng chống nước mặn và môi trường axit.
Trong ngành Công nghiệp hạt nhân, có Thiết bị phụ trợ lò phản ứng (khả năng chống nước cao, tinh khiết và cả chất phóng xạ).
Trong lĩnh vực Dụng cụ chính xác có các loại Van có lò xo, ống thổi và vòng đệm (đạt độ bền và độ dẻo dai cao).
Sự khác biệt so với các vật liệu chống ăn mòn khác-
So với thép không gỉ, khả năng chống ăn mòn của hợp kim Monel trong axit hydrofluoric, nước biển và các môi trường khác vượt xa thép không gỉ, nhưng giá thành cao hơn (gấp khoảng 4-6 lần so với thép không gỉ 316L).
So với hợp kim Hastelloy (như C276), hợp kim Monel có khả năng chống axit hydrofluoric và môi trường khử cao hơn, trong khi hợp kim Hastelloy có khả năng chống ăn mòn cao hơn trong các axit có tính oxy hóa cao, đậm đặc (như axit sulfuric và axit nitric).