مشابك مونيل - براغي ، صواميل ، براغي

Monel عبارة عن مجموعة من سبائك النيكل ، تتكون أساسًا من النيكل (من 52 إلى 67٪) والنحاس ، مع كميات صغيرة من الحديد والمنغنيز والكربون والسيليكون. السبائك المحتوية على النحاس 60٪ أو أكثر تسمى cupronickel.

أقوى من النيكل النقي ، سبائك مونيل مقاومة للتآكل من قبل العديد من العوامل العدوانية ، بما في ذلك مياه البحر سريعة التدفق. يمكن تصنيعها بسهولة عن طريق التشغيل الساخن والبارد والتشغيل الآلي واللحام.

باعتبارها سبيكة باهظة الثمن ، يقتصر استخدامها على تلك التطبيقات حيث لا يمكن استبدالها ببدائل أرخص. 

الخصائص:

Monel عبارة عن سبيكة ثنائية صلبة الحل. نظرًا لأن النيكل والنحاس قابلان للذوبان بشكل متبادل في جميع النسب ، فهو سبيكة أحادية الطور. مقارنة بالصلب ، من الصعب جدًا تصنيع آلة Monel لأنها تعمل بسرعة كبيرة. يحتاج إلى الدوران والعمل بسرعات بطيئة ومعدلات تغذية منخفضة. إنه مقاوم للتآكل والأحماض ، ويمكن لبعض السبائك أن تصمد أمام حريق في الأكسجين النقي. يستخدم بشكل شائع في التطبيقات ذات الظروف شديدة التآكل. تشكل الإضافات الصغيرة من الألومنيوم والتيتانيوم سبيكة (K-500) لها نفس مقاومة التآكل ولكن بقوة أكبر بكثير بسبب تكوين غاما الأولي عند التقادم. عادة ما يكون المونيل أغلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ.

تتميز سبيكة Monel 400 بثقل نوعي يبلغ 8.80 ، ونطاق انصهار يتراوح بين 1300 و 1350 درجة مئوية ، وموصلية كهربائية تبلغ حوالي 34٪ IACS ، و (في الحالة الصلبة) صلابة 65 Rockwell B. سبيكة Monel 400 تتميز الصلابة ، التي يتم الحفاظ عليها على مدى درجة حرارة كبيرة.

تتميز سبائك Monel 400 بخصائص ميكانيكية ممتازة في درجات حرارة تحت الصفر. تزداد القوة والصلابة مع ضعف طفيف في الليونة أو مقاومة الصدمات. لا تمر السبيكة بمرحلة انتقالية من الدكتايل إلى الهش حتى عند تبريدها لدرجة حرارة الهيدروجين السائل. هذا في تناقض ملحوظ مع العديد من المواد الحديدية التي تكون هشة في درجات الحرارة المنخفضة على الرغم من قوتها المتزايدة.

الاستخدامات:

تطبيقات الفضاء:

في الستينيات ، وجدت Monel metal استخدامات كبيرة في بناء الطائرات ، خاصة في صنع إطارات وجلود طائرات الصواريخ التجريبية ، مثل North American X-15 ، لمقاومة الحرارة الكبيرة الناتجة عن الاحتكاك الديناميكي الهوائي أثناء الطيران عالي السرعة للغاية. يحتفظ معدن Monel بقوته عند درجات حرارة عالية جدًا ، مما يسمح له بالحفاظ على شكله عند سرعات طيران عالية في الغلاف الجوي ، وهو مقايضة ضد الوزن المتزايد للأجزاء بسبب كثافة Monel العالية.

يتم استخدام Monel لأسلاك الأمان في صيانة الطائرات لضمان عدم إمكانية فك أدوات التثبيت ، عادةً في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة ؛ يستخدم الأسلاك غير القابل للصدأ في مجالات أخرى للاقتصاد.

انتاج النفط وتكريره:

يستخدم مونيل في قسم وحدات الألكلة في اتصال مباشر مع حمض الهيدروفلوريك المركز. يوفر Monel مقاومة استثنائية لحمض الهيدروفلوريك في جميع التركيزات حتى نقطة الغليان. ربما يكون الأكثر مقاومة من بين جميع السبائك الهندسية الشائعة الاستخدام. السبيكة مقاومة أيضًا للعديد من أشكال أحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك في ظل ظروف الاختزال.

التطبيقات البحرية:

مقاومة التآكل لـ Monel تجعلها مثالية في تطبيقات مثل أنظمة الأنابيب وأعمدة المضخات وصمامات مياه البحر وأسلاك التصيد وسلال المصفاة. بعض السبائك غير مغناطيسية تمامًا وتُستخدم في كبل التثبيت على متن كاسحات الألغام ، وأغلفة لمعدات قياس المجال المغناطيسي. في القوارب الترفيهية ، يتم استخدام Monel للأسلاك للاستيلاء على أغلال حبال التثبيت ، وخزانات المياه والوقود ، والتطبيقات تحت الماء. كما أنها تستخدم في أعمدة المروحة ومسامير العارضة. في المراكب الشراعية الشهيرة Hobiecat ، تُستخدم مسامير Monel عند الحاجة إلى القوة ولكن لا يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب التآكل الذي قد ينتج عن تلامس الفولاذ المقاوم للصدأ مع صاري الألومنيوم وذراع وإطار القارب في بيئة المياه المالحة.

بسبب مشكلة العمل الكهربائي في المياه المالحة (المعروف أيضًا باسم التآكل الجلفاني) ، يجب عزل Monel بعناية عن المعادن الأخرى مثل الفولاذ في بناء السفن. 

الات موسيقية:

يستخدم Monel كمواد لمكابس الصمامات أو الدوارات في بعض الآلات الموسيقية عالية الجودة مثل الأبواق والتوباس والأبواق الفرنسية. 

سبائك: 

مونيل 400

يُظهر Monel 400 قوة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل في مجموعة من البيئات الحمضية والقلوية وهو مناسب بشكل خاص لظروف الاختزال. كما أن لديها ليونة جيدة وموصلية حرارية. عادةً ما تجد Monel 400 تطبيقات في الهندسة البحرية والمعالجة الكيميائية والهيدروكربونية والمبادلات الحرارية والصمامات والمضخات. وهي مغطاة بالمعايير التالية: BS 3075 و 3076 NA 13 و DTD 204B و ASTM B164.

يتم استخدام Monel 400 على نطاق واسع في وحدات الألكلة ، وبالتحديد في قسم التفاعل المتصل بحمض الهيدروفلوريك المركز.

مونيل 401

تم تصميم هذه السبيكة للاستخدام في التطبيقات الكهربائية والإلكترونية المتخصصة. يتم لحام السبيكة 401 تلقائيًا بواسطة عملية قوس التنغستن الغازي. لحام المقاومة طريقة مرضية للغاية للانضمام إلى المواد. كما أنها تتميز بخصائص لحام جيدة. وهي مغطاة بمعيار UNS N04401.

404

تُستخدم سبائك Monel 404 بشكل أساسي في التطبيقات الكهربائية والإلكترونية المتخصصة. تم تعديل تركيبة Monel 404 بعناية لتوفير درجة حرارة منخفضة للغاية من Curie ونفاذية منخفضة وخصائص لحام جيدة.

يمكن لحام Monel 404 باستخدام تقنيات اللحام الشائعة والتزوير ولكن لا يمكن أن تعمل على الساخن. يمكن أن يتم العمل على البارد باستخدام الأدوات القياسية ومواد القوالب الناعمة لإنهاء أفضل. يتم تغطيته وفقًا لمعايير UNS N04404 و ASTM F96. مونيل 404 يستخدم في كبسولات الترانزستورات والسيراميك لأختام المعدن.

405

Monel 405 هو درجة التصنيع الحر للسبائك 400. تظل نسبة النيكل والكربون والمنغنيز والحديد والسيليكون والنحاس كما هي في سبيكة 400 ، ولكن يتم تغيير الكبريت من 0.024 كحد أقصى إلى 0.025-0.060٪. تُستخدم سبيكة 405 أساسًا لمخزون آلة اللولب الأوتوماتيكية ولا يُنصح بها عمومًا للتطبيقات الأخرى. تعمل كبريتيد النحاس والنيكل الناتج عن الكبريت في تركيبته كقواطع للرقائق ، ولكن بسبب هذه الادراج ، فإن تشطيب سطح السبيكة ليس سلسًا مثل السبيكة 400. تم تعيين Monel 405 على UNS N04405 ويتم تغطيته بواسطة ASME SB -164 ، ASTM B-164 ، Federal QQ-N-281 ، SAE AMS 4674 & 7234 ، عسكري MIL-N-894 & NACE MR-01-75.

مونيل 450

تُظهر هذه السبيكة قوة إجهاد جيدة ولديها موصلية حرارية عالية نسبيًا. يتم استخدامه لمكثفات مياه البحر وألواح المكثف وأنابيب التقطير والمبخر وأنابيب المبادل الحراري وأنابيب المياه المالحة.

مونيل K-500

تجمع Monel K-500 بين خاصية مقاومة التآكل الممتازة التي تتميز بها سبيكة Monel 400 مع المزايا الإضافية المتمثلة في زيادة القوة والصلابة. [28] [29] يتم الحصول على الخواص المتزايدة عن طريق إضافة الألومنيوم والتيتانيوم إلى قاعدة النحاس والنيكل ، وعن طريق التسخين في ظل ظروف خاضعة للرقابة بحيث تترسب جزيئات Ni3 (Ti ، Al) دون المجهرية في جميع أنحاء المصفوفة.

إن مقاومة التآكل لسبيكة Monel K-500 تعادل إلى حد كبير مقاومة السبيكة 400 باستثناء أنه عندما تكون السبيكة K-500 في حالة التصلب بالعمر ، تميل بشكل أكبر نحو تكسير الإجهاد والتآكل في بعض البيئات. تم العثور على سبيكة Monel K-500 لتكون مقاومة لبيئة الغازات الحامضة. إن الجمع بين معدلات التآكل المنخفضة للغاية في مياه البحر عالية السرعة والقوة العالية تجعل السبيكة K-500 مناسبة بشكل خاص لأعمدة مضخات الطرد المركزي في الخدمة البحرية. في مياه البحر الراكدة أو البطيئة الحركة ، قد يحدث تلوث يتبعه تأليب ، لكن هذا التنقر يتباطأ بعد هجوم أولي سريع إلى حد ما.

التطبيقات النموذجية للسبائك K-500 هي أعمدة المضخات والدفاعات ، وشفرات وكاشطات الطبيب ، وأطواق حفر آبار النفط ، والأدوات ، والمكونات الإلكترونية.

مونيل R-405

Monel R-405 هي نسخة آلية مجانية من Monel 400. وهي سبيكة من النيكل والنحاس مع كمية مضبوطة من الكبريت مضافة لتوفير شوائب كبريتيد تعمل بمثابة قواطع للرقائق أثناء المعالجة الآلية. مثل Monel 400 ، فإن سبيكة R-405 مقاومة لمياه البحر والبخار في درجات الحرارة المرتفعة وكذلك المحاليل الملحية والكاوية. Monel R-405 عبارة عن سبيكة ذات محلول صلب لا يمكن تقويتها إلا عن طريق العمل على البارد. تتميز سبائك النيكل هذه بخصائص مثل مقاومة التآكل الجيدة وقابلية اللحام الجيدة والقوة العالية. إن معدل التآكل المنخفض في المياه المالحة أو مياه البحر المتدفقة بسرعة إلى جانب المقاومة الممتازة للتكسير الناتج عن الإجهاد في معظم المياه العذبة إلى جانب مقاومته لمجموعة متنوعة من الظروف المسببة للتآكل يبرر استخدامه على نطاق واسع في التطبيقات البحرية وغيرها من حلول الكلوريد غير المؤكسدة. سبيكة النيكل والنحاس هذه مقاومة بشكل خاص لأحماض الهيدروكلوريك والهيدروفلوريك عندما يتم تفريغها من الهواء. كما هو متوقع من محتواها العالي من النحاس ، تتعرض سبيكة R-405 لهجوم سريع بواسطة حمض النيتريك وأنظمة الأمونيا.

تُستخدم سبيكة R-405 بشكل أساسي في مخزون آلة اللولب الأوتوماتيكية ولا يوصى بها عمومًا للتطبيقات الأخرى.

مونيل 502

Monel 502 عبارة عن سبيكة من النيكل والنحاس ورقم UNS هو N05502. تتمتع هذه الدرجة أيضًا بمقاومة جيدة للزحف والأكسدة. يمكن تشكيل مونيل 502 بأشكال مختلفة. يمكن تشكيل المونيل 502 بشكل مشابه للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ.