दोनों मिश्र धातुएं निकल और तांबे पर आधारित हैं, लेकिन K500 वर्षा को सख्त करने के लिए मजबूत करने वाले तत्व (एल्यूमीनियम और टाइटेनियम) जोड़ता है, जबकि मोनेल 400 एक ठोस समाधान है जिसमें इन तत्वों को जानबूझकर शामिल नहीं किया गया है।
यह दो मिश्रधातुओं के बीच मूलभूत अंतर है, जो उनके यांत्रिक गुण अंतराल को निर्धारित करता है।
मोनेल 400: अपनाता हैठोस समाधान सुदृढ़ीकरण.
निकेल और तांबा एक समान फलक केन्द्रित घन (एफसीसी) ठोस घोल बनाते हैं। उत्पादन के दौरान मिश्रधातु को केवल घोल से उपचारित किया जाता है (980-1050 डिग्री तक गर्म किया जाता है और बुझाया जाता है), जिसके बाद बाद में उम्र बढ़ने के उपचार की आवश्यकता नहीं होती है। इसकी ताकत Ni और Cu के ठोस समाधान प्रभाव पर निर्भर करती है, और संरचना कमरे के तापमान पर स्थिर रहती है।
मोनेल K500: अपनाता हैवर्षा सख्त होना (उम्र सख्त होना).
मोनेल 400 के Ni{1}}Cu मैट्रिक्स के आधार पर, जोड़ा गया Al और Ti दो चरणों के ताप उपचार के बाद बारीक, समान रूप से वितरित इंटरमेटेलिक अवक्षेप ('चरण: Ni₃Al, Ni₃Ti) बनाता है:
समाधान उपचार: सुपरसैचुरेटेड ठोस घोल प्राप्त करने के लिए 950-1000 डिग्री तक गर्म करें, रखें और बुझाएं।
उम्र बढ़ने का इलाज: 450-550 डिग्री तक गर्म करें, 4-6 घंटे तक रखें और हवा में ठंडा करें। इससे पिन की अव्यवस्था दूर हो जाती है, जिससे ताकत और कठोरता में काफी सुधार होता है।
विभिन्न सुदृढ़ीकरण तंत्रों के कारण, K500 में मोनेल 400 की तुलना में बहुत अधिक ताकत और कठोरता है, जबकि मोनेल 400 में बेहतर लचीलापन है। नीचे दिया गया डेटा एएसटीएम बी164 (गढ़ा उत्पादों के लिए) और एएसटीएम बी564 (फोर्जिंग के लिए) के अनुरूप, कमरे के तापमान पर एनील्ड (मोनेल 400) और उम्र-कठोर (मोनेल के500) स्थितियों के लिए है।
मोनेल 400: सरल ताप उपचार.
आंतरिक तनाव को खत्म करने और लचीलापन बहाल करने के लिए केवल समाधान उपचार (गढ़ा उत्पादों के लिए) या एनीलिंग (कास्टिंग के लिए) की आवश्यकता होती है। किसी उम्र बढ़ने वाले उपचार की आवश्यकता नहीं है, और यह प्रक्रिया कम लागत वाली और संचालित करने में आसान है।
मोनेल K500: जटिल ताप उपचार।
उच्च शक्ति प्राप्त करने के लिए समाधान उपचार + उम्र बढ़ने के उपचार से गुजरना होगा। उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में 'चरण' की एक समान वर्षा सुनिश्चित करने के लिए तापमान और समय (उदाहरण के लिए, 5 घंटे के लिए 500 डिग्री) के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। अनुचित ताप उपचार (जैसे, अधिक उम्र बढ़ने) से ताकत कम हो जाएगी, उत्पादन जटिलता और लागत बढ़ जाएगी।
दोनों मिश्र धातुओं में समुद्री, रासायनिक और अम्लीय वातावरण में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है, लेकिन विशिष्ट परिदृश्यों में सूक्ष्म अंतर होते हैं:
सामान्य संक्षारण प्रतिरोध: समान।
दोनों समुद्री जल, नमकीन पानी, पतला सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड (कम सांद्रता) और कार्बनिक एसिड का विरोध करते हैं। Ni-Cu मैट्रिक्स एक स्थिर निष्क्रिय फिल्म बनाता है, जो समान क्षरण को रोकता है।
मुख्य अंतर परिदृश्य:
तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी): मोनेल 400 उच्च तापमान वाले हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) वातावरण में एससीसी के प्रति अधिक प्रतिरोधी है, जबकि के500 में वर्षा चरणों के कारण प्रतिरोध थोड़ा कम हो सकता है।
खड्ड का क्षरण: दोनों में समुद्री जल में अच्छा प्रतिरोध है, लेकिन K500 के अवक्षेप अत्यंत कठोर मीडिया (उदाहरण के लिए, केंद्रित क्लोराइड समाधान) में मामूली गैल्वेनिक क्षरण का कारण बन सकते हैं, जबकि मोनेल 400 (एकल - चरण संरचना) में अधिक स्थिर प्रतिरोध है।
दोनों के बीच चयन इस बात पर निर्भर करता है कि "उच्च शक्ति" या "आसान प्रसंस्करण/कम लागत" को प्राथमिकता दी गई है या नहीं।
मोनेल 400: अच्छे लचीलेपन, आसान गठन और मध्यम ताकत की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त।
समुद्री इंजीनियरिंग: समुद्री जल वाल्व, पंप, हीट एक्सचेंजर ट्यूब, जहाज प्रोपेलर शाफ्ट।
रासायनिक उद्योग: पतला एसिड, इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं, रासायनिक प्रक्रिया पाइपलाइनों के लिए भंडारण टैंक।
अन्य: तेल और गैस कुएं के आवरण (कम-दबाव), खाद्य प्रसंस्करण उपकरण।
मोनेल K500: उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त।
तेल और गैस उद्योग: उच्च दबाव वाले वेलहेड घटक (वाल्व स्टेम, ड्रिल कॉलर), डाउनहोल उपकरण (उच्च दबाव और संक्षारण का प्रतिरोध)।
समुद्री इंजीनियरिंग: गहरे समुद्र में अन्वेषण उपकरण (गहरे पानी के दबाव के लिए उच्च शक्ति), बड़े जहाजों के लिए प्रोपेलर शाफ्ट।
परिशुद्धता घटक: उपकरण भाग, स्प्रिंग वाशर, उच्च शक्ति फास्टनरों (शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध दोनों की आवश्यकता होती है)।
लागत: मोनेल K500, मोनेल 400 की तुलना में 20-30% अधिक महंगा है। इसके कारणों में शामिल हैं: 1) अल/टीआई कच्चे माल की उच्च लागत; 2) अतिरिक्त उम्र बढ़ने के उपचार से उत्पादन लागत और समय बढ़ जाता है।
प्रोसेस:
मोनेल 400: बेहतर ठंडा/गर्म कार्यशीलता, मोड़ना, मोहर लगाना और वेल्ड करना आसान (ज्यादातर मामलों में कोई पोस्ट - वेल्ड ताप उपचार की आवश्यकता नहीं है)।
मोनेल K500: उम्र बढ़ने (उच्च कठोरता) के बाद ठंड की कार्यशीलता कम हो जाती है, इसलिए ठंड का निर्माण आमतौर पर उम्र बढ़ने से पहले समाधान {{1}उपचारित अवस्था में किया जाता है; गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में अधिक उम्र बढ़ने से बचने के लिए वेल्डिंग को गर्मी इनपुट के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
