조성으로 시작하여 Monel 400은 주로 약 63%의 니켈 (Ni) 및 28-34% 구리 (Cu)로 구성되며, 소량의 철 (최대 2%), 망간 (최대 2%) 및 기타 미량 원소로 구성됩니다. 대조적으로, Monel 500 (K-500이라고도 함)은 기본 니켈-코퍼 매트릭스 외에 알루미늄 (2.3-3.15%) 및 티타늄 (0.35-0.85%)을 포함하는 Monel 400의 수정 된 버전입니다. 이러한 합금 원소-알루미늄 및 티타늄-이들은 Monel 500이 강수량을 강화 할 수있게하므로, 기계적 강도를 크게 향상시키는 열처리 공정입니다.
기계적 특성은 두 합금이 가장 눈에 띄는 곳입니다. Monel 400은 고체 해결 강도 합금으로, 강도는 열처리가 필요하지 않고 구성 요소의 균일 한 분포에서 비롯됩니다. 일반적으로 480 내지 620 MPa의 인장 강도, 170 ~ 240 MPa의 항복 강도 및 높은 신장 (최대 40%)을 가지므로, 단조, 롤링 또는 가공과 같은 공정을 통해 연성되고 다양한 모양으로 쉽게 형성 할 수 있습니다. 강수량 경화 후, Monel 500은 훨씬 높은 강도를 나타냅니다. 인장 강도는 1030 MPa 이상에 도달 할 수 있으며, 항복 강도는 종종 760 MPa를 초과하고 신장은 약 15-20%로 감소합니다. 이 증가 된 강도는 무거운 하중 하에서 변형에 훨씬 더 저항력이 있지만, 경화 된 상태에서는 Monel 400보다 연성이 적습니다.
부식성은 공유 강도이지만 미묘한 차이가 있습니다. 두 합금 모두 해수, 소금물, 황산 (희석 농도) 및 많은 유기산에 의한 부식에 대한 예외적 인 저항성을 제공합니다. 또한 염화물이 풍부한 환경에서 구덩이와 틈새 부식에 저항하므로 해양 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나, 강도가 높기 때문에 Monel 500은 Monel 400에 비해 특정 스트레스가 많은 고온 환경에서 스트레스 부식 균열에 더 쉽습니다. 그러나 이것은 일반적으로 적절한 설계 및 열처리로 관리 할 수 있습니다.
응용 프로그램은 이러한 속성 차이를 반영합니다. Monel 400은 성형 성과 중간 강도가 우선 순위가 지정되는 시나리오에서 선호됩니다. 일반적으로 밸브, 펌프, 열교환 기, 해양 하드웨어, 화학 처리 장비, 석유 및 가스 파이프 라인 구성 요소에서 일반적으로 사용됩니다. 연성은 또한 유연성이 필요한 전기 부품 및 패스너에 적합합니다. Shervest Strength를 갖춘 Monel 500은 해양 추진 시스템, 해상 석유 굴착 장치 및 항공 우주 구성 요소의 샤프트, 기어, 밸브 스템 및 패스너와 같은 고재 응용 프로그램을 위해 선택됩니다. 또한 부식 및 기계적 응력에 대한 저항이 중요한 석유 및 가스 시추 용 다운 홀 도구에도 사용됩니다.
열처리 요구 사항은 두 가지를 더욱 구별합니다. Monel 400은 기계적 특성을 달성하기 위해 열처리가 필요하지 않으며 연성을 극대화하기 위해 어닐링 된 상태에서 종종 사용됩니다. 반면에 Monel 500은 2 단계 열처리가 필요합니다. 용액 어닐링과 노화가 필요합니다. 솔루션 어닐링 (일반적으로 1040-1100도)은 매트릭스에 알루미늄과 티타늄을 균일하게 용해시키고, 노화 (450-550도)는 미세 금속 층 침전물 (예 : ni₃al 및 ni₃ti)의 형성을 유발하여 결정 구조를 잠그고 합금을 경화시킵니다. 이 열처리가 없으면 Monel 500은 Monel 400과 유사한 기계적 특성을 가지고 있지만, 그 전체 강도 전위는 강수 경화를 통해서만 실현됩니다.
비용은 또 다른 고려 사항입니다. Monel 500은 첨가 된 알루미늄 및 티타늄으로 인해 일반적으로 Monel 400보다 비싸고, 강화 된 특성을 달성하는 데 필요한 추가 열처리 단계. 이 비용 차이는 종종 재료 선택에 영향을 미치며, 높은 강도가 주요 요구 사항이 아닌 비용에 민감한 응용 분야에서 Monel 400이 선호되고, 더 높은 비용에도 불구하고 우수한 강도가 필요할 때 Monel 500이 선택됩니다.
요약하면, Monel 400과 500은 모두 니켈-코퍼베이스 및 우수한 부식 저항을 공유하지만, Monel 500은 알루미늄 및 티타늄을 포함시킬 수있게하여 강도가 상당히 높지만 강도가 상당히 높지만 연도성이 낮지 만, 비열-치료 불가능한 모넬 (400)의 차이 및 특이 적 적용 및 특성에 대한 특이 적 적용 및 특성에 비해 더 낮은 연성을 초래합니다. 환경 요구.
