मोनेल 400 इतना महंगा क्यों है?

मोनेल मिश्र धातु को पहली बार इंटरनेशनल निकेल कंपनी के रॉबर्ट क्रुक्स स्टेनली द्वारा विकसित किया गया था और 1906 में इसका पेटेंट कराया गया था। नए आविष्कार का नाम कंपनी के अध्यक्ष के नाम पर रखा गया है। समय के साथ, मोनेल परिवार में विभिन्न मिश्रधातुओं को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया गया।

मोनेल मिश्र धातु संरचना
मोनेल मिश्रधातुओं (401, आर405, के-500, 400, 404, और 402) के एक समूह को दिया गया नाम है जिसमें निकल और तांबा और कभी-कभी लोहा, सिलिकॉन, मैंगनीज और टाइटेनियम होते हैं। हालाँकि ये सभी मिश्र धातुएँ आम तौर पर अपने अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के लिए जानी जाती हैं, प्रत्येक मिश्र धातु में कुछ अद्वितीय गुण और उपयोग होते हैं।

उदाहरण के लिए, मोनेल 404 में निकेल की मात्रा कम (52%), एल्युमीनियम की मात्रा अधिक (0.05%) और तांबे की मात्रा (47%) है। मोनेल आर405 सामग्री में मोनेल 400 के समान है, लेकिन टाइटेनियम के बिना।

मोनेल K500 में एल्युमीनियम (0.3%) और टाइटेनियम (0.35% से 0.85%) होता है। इस मिश्र धातु में अन्य मोनेल मिश्र धातुओं की तुलना में घर्षण का कम गुणांक और उच्च पहनने का प्रतिरोध होता है। इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक गुण भी हैं, जैसे 600 डिग्री (1,112 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक के तापमान पर ताकत और कठोरता।

मोनेल 400 में उसी अनुपात में तांबा और निकल होता है, जो प्राकृतिक रूप से कनाडा के ओन्टारियो में सडबरी खदान से निकल अयस्क में होता है। क्योंकि यह मिश्र धातु स्टेनलेस स्टील की तुलना में बहुत अधिक महंगी है, इसका उपयोग केवल उन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां सस्ती सामग्री को प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

मोनेल 400 में 28 से 34 प्रतिशत तांबा और कम से कम 63 प्रतिशत निकल होता है। इसमें आमतौर पर लोहा, मैंगनीज, सिलिकॉन, कार्बन और सल्फर और टाइटेनियम की थोड़ी मात्रा भी होती है।

मोनेल मिश्र धातु 400 की विशेषताएं
मोनेल अकेले निकल या तांबे से अधिक मजबूत होता है। मोनेल 400 में निकल और तांबे के साथ-साथ कार्बन, लोहा, मैंगनीज, सिलिकॉन और टाइटेनियम शामिल हैं। यह संरचना मोनेल को व्यापक तापमान रेंज, आमतौर पर 400 डिग्री (752 डिग्री फारेनहाइट) तक अपने उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के साथ-साथ कठोरता और यांत्रिक शक्ति को बनाए रखने में मदद करती है। यह विशेषता एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में एक प्रमुख आवश्यकता है जहां ऑपरेटिंग तापमान व्यापक रूप से भिन्न होता है। मोनेल 400 का उपयोग एल्यूमीनियम पतवार वाले विमानों के लिए रिवेट्स बनाने के लिए किया जाता है।

कम तापमान पर, मोनेल 400 कठोरता और ताकत जैसे यांत्रिक गुणों को बरकरार रखता है, लेकिन इसकी लचीलापन थोड़ी कम हो जाती है। (भौतिक ताकत पर अधिक जानकारी के लिए, तन्य शक्ति का गहन अध्ययन पढ़ें।)

मोनेल 400 में उच्च तापमान वाली भाप और उच्च वेग से बहने वाली गर्म नमकीन पानी में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध है। यह ताजे पानी में तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) से बचाता है, और अशांत समुद्री जल में इसका स्थायित्व इसकी लागत को उचित ठहराता है। हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के प्रति इसके प्रतिरोध को डीगैसिंग की आवश्यकता होती है। यह आम तौर पर अम्लीय खाद्य पदार्थों के प्रति प्रतिरोधी है; हालाँकि, यह नाइट्रिक एसिड के प्रति प्रतिरोधी नहीं है, जिसका ऑक्सीकरण प्रभाव होता है।

मोनेल 400 को मशीन बनाना आसान नहीं है क्योंकि मशीनिंग के दौरान इसे कड़ी मेहनत से गुजरना पड़ता है। इसलिए, धीमी गति और बहुत कम फ़ीड दर पर मिश्रधातु को काटना और मोड़ना सबसे अच्छा है। यह अनिवार्य रूप से उच्च प्रसंस्करण लागत की ओर ले जाता है।

मोनेल 400 में 34% IACS (इंटरनेशनल एनील्ड कॉपर स्टैंडर्ड) की चालकता है। तरल हाइड्रोजन तापमान पर जमने पर भी, इसमें कुछ लचीलापन बरकरार रहता है। यह कमजोर रूप से चुंबकीय भी है।

मोनेल 400 का वेल्डिंग प्रदर्शन अच्छा है और इसे जलमग्न आर्क वेल्डिंग, गैस मेटल आर्क वेल्डिंग और गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग द्वारा वेल्ड किया जा सकता है। वेल्डिंग के लिए उपयोग की जाने वाली मोनेल 60 फिलर धातु यह सुनिश्चित कर सकती है कि वेल्डेड जोड़ में आधार धातु के समान कठोरता, यांत्रिक शक्ति और जंग-रोधी गुण हैं। (संबंधित पाठ: वेल्डेड जोड़ों के क्षरण के कारण और रोकथाम।)

वेल्डेड कनेक्शन के अलावा, मोनेल 400 को सोल्डरिंग या ब्रेज़िंग द्वारा भी जोड़ा जा सकता है।

मोनेल 400 की सीमाएँ
मोनेल 400 हाइपोक्लोराइट, सल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रिक एसिड या नाइट्रिक ऑक्साइड के प्रति प्रतिरोधी नहीं है। इसमें गैल्वेनिक क्षरण का भी खतरा है।