مزایای استفاده از آلیاژ مونل

آلیاژ مونل برای اولین بار از ترکیب دو عنصر نیکل و مس تولید گردید. از آن موقع به بعد، آلیاژ های مونل مصارف بسیار گوناگونی به خود گرفتد. 

به عنوان مثال در دکل های نفتی و در صنایع دریا از این آلیاژ استفاده های گسترده ای می شود. با پیشروی استخراج نفت و گاز به قسمت های عمیق تر اقیانوس، نیاز به مواد مقاوم به خوردگی و محکم که بتواند در شرایط بسیار سخت اعماق اقیانوس ایستادگی کنند، بیشتر می شود. 

آلیاژ های مونل، به دلیل داشتن مقاومت به چنین عواملی، از مواد اصلی و اولیه در حفاری دریایی و صنایع دریا هستند. این مواد همچینین شکل پذیری خوبی نیز دارند و می توانند در برابر اسید ها و باز ها نیز به راحتی پایداری نمایند. 

در مقایسه با الیاژ های دیگر مانند فولاد ضد زنگ، آلیاژ مونل مقاومت بالاتری به حرارت و ترک تنشی ناشی از فشار دارد. مونل نیز سوپر آلیاژی است که انواع گوناگونی دارد؛ اما در این بین مونل 400، مونل 404 و مونل K-500 معروف تر و پر استفاده تر هستند. 

همانگونه که گفته شد مونل در استخراج و اکتشاف نفت و گاز استفاده می شود. در چنین مکان هایی اجزای دستگاه های حفاری در محیط های عمیق، که در آنجا دما افزایش یافته و سولفید هیدروژن به وفور وجود دارد، فعالیت می کنند و این دو عامل بسیار به دستگاه های حفاری آسیب می زنند. نسبت به فولاد ضد زنگ مونل برای چنین محیطی مناسب تر است چرا که دو عامل بالا به راحتی استنلس استیل را از بین می برند. 

مونل 400

مونل 400 ویژگی هایی را دارا است که آلیاژ های دیگر یا اصلاً آنها را دارا نیستند و یا به میزان کمتری از این خواص برخوردار هستند. این ماده مقاومت فوق العاده به خوردگی در آب دریا و بخار با دمای حداکثر 540 درجه سانتی گراد دارد. مونل 400 همچنین به خوبی در برابر سولفوریک و هیدروفلوئوریک اسید جوابگو بوده و جوش پذیری و استحکام بالای آن نیز از جمله ویژگی های قابل توجه این ماده است. البته این آلیاژ عیب های خود را نیز دارد؛ از جمله اینکه این آلیاژ قابل گرم کاری نیست. 

ترکیب شیمیایی

به طور متوسط آلیاز مونل 400 دارای 63 درصد نیکل، 28 تا 34 درصد مس و حداکثر 2 درصد منگنز می باشد. همچنین مونل 400 مقادیر کمی از سیلیکون، آهن، کربن و گوگرد را نیز در خود دارا است. عنصر نیکل به مونل 400 استحکام و مقاومت به خوردگی می بخشد، در حالی که مس شکل پذیری و رسانایی الکتریکی آن را افزایش می دهد. 

مونل 404

یکی از ویژگی هایی که مونل 404 را از سایر آلیاژ ها جدا می کند، داشتن دمای کوری (Curie Temperature) بسیار پایین است. نفوذ پذیری این آلیاژ پایین بوده و برای لحیم کردن نیز ماده مناسبی به شمار می آید. 

مونل 404 را می توان به روش های معمول و رایج ماشین کاری و فرم دهی نمود و جوش پذیری این ماده نیز بسیار عالی می باشد. عملیات نورد سرد نیز بر روی این ماده در دما های مختلفی قابل انجام است؛ البته این آلیاژ نیز همانند مونل 400، برای گرم کاری مناسب نبوده و قابل فورج کردن نیز نمی باشد. 

ترکیب شیمیایی

 مونل 404 نسبت به گرید های دیگر مونل مقادیر نیکل کمتری را دارا بوده و بین 52 تا 57 درصد نیکل را در خود دارد. 42 تا 47 درصد این آلیاژ را مس تشکیل داده و درصد باقیمانده را منگنز، آهن، سیلیکون و آلومینیوم تشکیل می دهند.

مونل K-500

این گرید برای اولین بار در دهه 20 میلادی طراحی شده و بسیاری از خواص آن شبیه به مونل 400 می باشد. با این حال ترکیبات آن تا حدودی تغییر داده شده تا مقاومت آن به خوردگی بهبود یابد. این آلیاژ را همچنین می توان رسوب سختی نمود و بدین ترتیب استحکام و سختی بالاتری را برای آن کسب کرد. این ماده به فرسودگی در دمای بالا (حداکثر 600 درجه سانتی گراد) مقاوم بوده و برخلاف دو گرید قابل قابل گرم کاری در دمای بین 870 تا 1150 درجه سانتی گراد می باشد. 

ترکیب شیمیایی

استفاده از تیتانیوم و آلومینیوم در ساخت این آلیاژ استحکام آن را افزایش داده است. به طور معمول مونل K-500 حداقل 63 درصد نیکل و بین 27 تا 33 درصد مس را دارا می باشد. تیتانیوم، آهن، آلومینیوم، فسفر، گوگرد، سیلیکون، منگنز و کربن از دیگر موادی هستند که در تولید این آلیاژ بکار رفته اند. 

نکات دیگر در رابطه با مونل

بسته به نوع تولید کننده، آلیاژ مونل را به شکل های مختلفی می توان تولید کرد. خریداران می توانند مونل را به شکل ورق، نوار، پلیت، لوله، میله های نورد گرم و نورد سرد شده تهیه کنند. البته زمانی که بخواهید مونل را ماشین کاری نمایید، بهتر است مونل را بصورت سیمی استفاده نمایید. 

تولیدکنندگان همچنین می توانند با توجه به نوع کاربرد و محیط استفاده، گرید های مونل را خریداری نمایند. این نکته را نیز در نظر داشته باشید که تعدادی از گرید های مونل در برابر خوردگی گالوانیک آسیب پذیر بوده و به راحتی فرسوده می شوند.