Els aliatges de níquel són aliatges en què el níquel és el metall base, juntament amb altres elements. Un exemple d'un aliatge de níquel primerenc és Monel, un aliatge amb coure que es va crear en algun moment després de 1905. El níquel té propietats mecàniques, físiques i químiques notables. Els elements d'aliatge adequats poden millorar l'oxidació, la corrosió i la resistència a alta-temperatura. També milloren altres propietats físiques. Tubs electrònics, aliatges de precisió (aliatges magnètics, de resistència de precisió i de calefacció elèctrica), aliatges d'alta-temperatura de níquel, aliatges de níquel resistents a la corrosió-i aliatges de memòria de forma són alguns dels productes que utilitzen aliatges de níquel en la seva construcció. L'ús d'aliatges de níquel és extens en el desenvolupament de les indústries de l'energia, la química, l'electrònica, la navegació i l'aviació i aeroespacial.
El monel és un aliatge resistent a la corrosió del -coure-níquel basat en níquel (Ni) amb coure (Cu) i petites quantitats d'altres elements (com ara ferro, manganès i carboni). Posseeix una excel·lent resistència a la corrosió, propietats mecàniques i processabilitat, el que el converteix en un material clàssic d'alt rendiment-dissenyat per a entorns industrials durs.
Característiques clau de rendiment
1. Excel·lent resistència a la corrosió: àcid fluorhídric, àcids orgànics, aigua salada i algunes mescles de sal neutra d'àcid orgànic. Entre un grapat d'aliatges resistents a la corrosió de l'HF, un dels àcids més corrosius és. Resisteix als efectes corrosius de la corrosió per estrès en un ambient de clorur, aigua de mar o solució de clorur. Substancialment millor que la majoria d'acers inoxidables, especialment 304 i 316. Es pot utilitzar sense protecció durant llargs períodes a temperatures superiors als 400 graus centígrads. L'oxidació humida, l'òxid humit i els gasos d'escapament de residus industrials no s'oxiden a voluntat.
2. Excel·lents propietats mecàniques: Monel 400, que supera el níquel pur i la majoria d'aliatges de coure, té una resistència a la tracció de 480-690 MPa i un límit elàstic de 170-480 MPa (que depèn de les condicions de processament). A més, Monel 400, fins i tot a temperatures criogèniques (com el nitrogen líquid), no presenta fractures fràgils, la qual cosa és un avantatge afegit. Monel 400 té una duresa Brinell recuit (HB) de 100-150, que es pot augmentar en 200 després del treball en fred.
3. Bona processabilitat i soldabilitat: pot patir processaments tant en calent com en fred, com ara laminació en fred, laminació en calent, forja i estampació. Després del treball en fred, el recuit pot restaurar la plasticitat. Es pot soldar mitjançant soldadura per arc i soldadura per arc d'argó, amb una força de soldadura que s'aproxima a la del metall principal (es requereix un filferro especialitzat de soldadura Monel, com ERNiCu-7).
Principals marques
Monel 400 és el grau més utilitzat i bàsic amb un rendiment equilibrat que inclou el més utilitzat. ASTM B164 (placa), ASTM B165 (tuba).
Mokel 400 Augmentat amb alumini (Al) i titani (Ti) Monel K500. L'envelliment millora les habilitats del Monel 400 i aconsegueix una resistència a la corrosió comparable a la del Monel 400. ASTM B865.
Monel R405, amb un contingut de carboni inferior al 0,02 per cent (extremadament baix), millora el Monel R405. Monel R405 es pot utilitzar per a la fabricació de peces de precisió. Monel R405.
Aplicacions típiques
Dins de les indústries química i farmacèutica, àcid fluorhídric, reactors d'àcid orgànic, canonades de tractament de clor i vàlvules.
Per a l'enginyeria marina, l'atenció se centra en els equips de dessalinització, els condensadors de vaixells i les canonades inferiors (aquestes últimes atenen la corrosió de l'aigua de mar).
A la indústria del petroli, hi ha vàlvules i bombes (també del mateix camp) amb producció de petroli i gas, així com resistència a l'aigua salada i medis àcids.
A la indústria nuclear, hi ha Reactor Equipment Auxiliary (la resistència a l'aigua alta, pura i també a les coses radioactives).
Dins del camp dels instruments de precisió, hi ha vàlvules amb molles, manxes i segells (aconseguint una gran resistència i una alta tenacitat).
Diferències amb altres materials-resistents a la corrosió
En comparació amb l'acer inoxidable, la resistència a la corrosió de l'aliatge Monel en àcid fluorhídric, aigua de mar i altres mitjans supera amb escreix la de l'acer inoxidable, però el seu cost és més elevat (aproximadament 4-6 vegades el de l'acer inoxidable 316L).
En comparació amb els aliatges Hastelloy (com C276), l'aliatge Monel és més resistent a l'àcid fluorhídric i als mitjans reductors, mentre que l'aliatge Hastelloy és més resistent a la corrosió en àcids altament oxidants i altament concentrats (com l'àcid sulfúric i l'àcid nítric).