Monel: Deniz ve Tuzlu Su Ortamları İçin Güvenilir Alaşım

Deniz suyu tek bir ortam değildir. Birbiriyle hareket eden bir dizi değişkendir ve aynı alaşım, aynı tuzlulukta on beş yıl boyunca çukur veya arıza olmadan bir deniz sisteminde oturabilir. Hız, bir conta hattının geometrisi, askıdaki katılar, flanşa cıvatalanmış metal ve yüzeyin sıcaklığı hepsi cevabı değiştirir ve hiçbiri deniz ortamı ifadesinde yer almaz.

Monel alaşım 400, deniz suyunu kendisine uygun koşullar altında iyi idare eder ve üretici bülteni bu koşullar hakkında spesifiktir: akan deniz suyunda çok düşük korozyon oranları ve su durgun olduğunda yarık ve çukur korozyonu. Bu tek cümle, alaşım hakkında yazılan her sıfattan daha fazla seçim değeri taşır, çünkü bir tasarımcıya tahliye yerini ve akışı nasıl düzenleyeceğini söyler. Bu sayfa, deniz hizmetinde kullanılan iki sınıfı, sonucu belirleyen altı değişkeni ve bir alıcının aslında sipariş ettiği formları ve spesifikasyonları ortaya koymaktadır.

Deniz ile ilgili talepler genellikle Monel'i bir sınıf belirtmeden adlandırır ve yaygın iki sınıf birbirinin yerine geçemez. Alaşım 400, yalnızca soğuk işlemle sertleşen katı çözeltili bir nikel-bakır alaşımıdır. Alaşım K500, aynı tabana alüminyum ve titanyum ekler ve yaşlandırma işlemi, matris boyunca mikroskobik altı Ni3(Ti,Al) parçacıkları çökelterek sertleşmesini sağlar. Fark, akma mukavemetinde, sertlikte ve kaynak prosedüründe kendini gösterir.

Son iki satır, mukavemet satırlarından daha fazla deniz satın almasını belirler. Alaşım 400, oda sıcaklığında güvenilir bir şekilde manyetik olmayan değildir, çünkü Curie sıcaklığı ortam aralığına oturur ve kompozisyona göre değişir. Düşük geçirgenliğin işlevin bir parçası olduğu durumlarda K500 sınıfı belirtilir ve hatta bu durumda bile, alüminyum ve bakır seçici olarak oksitlenip nikel açısından zengin bir tabaka bırakırsa ısıtma sırasında yüzeyde manyetik bir film oluşabilir, bu etki en çok ince tel ve şeritte fark edilir ve temizleme veya parlak daldırma ile giderilebilir.

Alaşımlı 400 için üretici bülteni, deniz konumunu tek bir cümlede belirtir ve iki kez okunmaya değerdir. Alaşım 400 ürünleri, akan deniz suyunda çok düşük korozyon oranları sergiler ve durgun koşulların yarık ve çukur korozyonuna neden olduğu gösterilmiştir. Alaşım ayrıca, çoğu tatlı ve endüstriyel sularda stres korozyonu çatlamasına ve çukurlaşmaya karşı dirençli olarak tanımlanır, bu da farklı bir ortam hakkında farklı bir ifadedir.

Bir çizimde bunun anlamı, tahliye, eğim ve kapatma prosedürünün malzeme seçiminin bir parçası olmasıdır. Sürekli akan bir deniz suyu hattı, on bir ay boyunca dolu duran ve yılda bir kez temizlenen bir hattan farklı bir tasarım sorunudur. İkinci hat, aynı alaşım maliyetinde, ilkinin yapmadığı yerde çukurlaşacaktır ve fark, işletme profilini talebe yazmadıkça satın alma siparişinde görünmez.

Bir deniz sisteminde, kimse fark etmeden kapatma sonrası su tutan üç yer vardır. Birincisi, alçak noktası olan ve tahliyesi olmayan yatay bir bölümdür. İkincisi, toplu akışın ne yaparsa yapsın kendi yarıkını oluşturan bir conta veya bindirme derzinin altındaki boşluktur. Üçüncüsü, tüp tarafı çalışmaya devam ederken izole edilen bir ısı eşanjörünün kabuk tarafıdır. Her biri, akan deniz suyu bileşenini yaşamının bir bölümü için durgun deniz suyu bileşenine dönüştürür ve her biri çizim aşamasında denetim aşamasından daha ucuzdur.

Tablo, yukarıdaki genel uyarıyı, talepte belirtilmesi gereken altı öğeye dönüştürür. Her satır mekanizmayı ve çizim veya siparişte yer alması gereken hattı adlandırır.

Son satır, rutin olarak kaçırıldığı için kendi başına bir cümle hak ediyor. Karbon çeliği bir flanşa cıvatalanmış bir Monel flanşı deniz suyunda çeliği anot yapar ve çeliğe yapılan saldırı eklemin yakınında yoğunlaşır. Oran, potansiyel farktan daha önemlidir: büyük bir Monel flanşındaki küçük bir karbon çeliği cıvatası, mevcut en kötü düzenleme olan büyük bir katoda karşı küçük bir anottur. Yalıtımlı bir conta seti ve bağlantı elemanı malzemesi değişikliği, ilk denetimden daha ucuza mal olur.

Üretici bülteni, alaşım 400 için uygulamalar arasında pompa ve pervane milleri ve K500 için uygulamalar arasında pompa milleri ve çarklar listeler. Pervane kanatlarını listelemez ve bu ayrım, bir gemi için satın alan herkes için önemlidir. Pervane kanatları nikel alüminyum bronz veya manganez bronz dökülür ve onları taşıyan mil, nikel-bakır alaşımının göründüğü yerdir.

Nedeni mekaniktir. Bir kanat, dökülebilirlik, kalın bir kesit ve bir tersane'de işe yarayan bir onarım prosedürü gerektirir. Bir mil, işlenebilen ve taşlanabilen bir kesitte yüksek bir akma mukavemeti, paketlenmiş bir salmastrada korozyon direnci ve bazı gemilerde düşük bir manyetik imza gerektirir. 690 ila 1.034 MPa akma mukavemetine yaşlandırılmış K500 bir mil malzemesidir. Tavlanmış durumda 172 ila 345 MPa'da alaşım 400, daha düşük gerilimli bir mil, bir valf gövdesi veya bir bağlantı elemanıdır.

Alaşım 400 genellikle manyetik olmayan olarak tanımlanır ve üretici bülteni daha dikkatlidir. Curie sıcaklığı ortam aralığına düşer ve kimyasal kompozisyondaki değişikliklerden etkilenir, bu nedenle bazı partiler oda sıcaklığında manyetiktir ve diğerleri değildir. Manyetik olmayan özellikler için güçlü bir gereksinim varsa, bülten alıcıyı diğer Monel alaşımlarına yönlendirir.

Bu bir kusur değil, bir tasarım kısıtlamasıdır. İşlevi düşük bir manyetik imzaya bağlı olan bir bileşen, ısıdan ısıya manyetik durumu değişen bir sınıfa karşı serbest bırakılamaz, çünkü sertifika alıcıya ısının hangi durumda olduğunu söylemez. K500, dört koşulda ölçülen 1.0010 ila 1.0019 geçirgenlik aralığına sahip sınıftır ve üretici, düşük sıcaklıkta neredeyse manyetik olmayan kaldığını belirtir.

İşleme uyarısı gözden kaçırmak kolaydır. Isıtma, alüminyum ve bakırı seçici olarak oksitleyebilir ve yüzeyde manyetik bir nikel açısından zengin film bırakabilir, bu etki yüzey-ağırlık oranının yüksek olduğu ince tel ve şeritte en belirgindir. Temizleme veya parlak daldırma filmi giderir ve manyetik olmayan özellikleri geri kazandırır, bu nedenle bitmiş ince bir kesitte manyetik bir okuma, malzeme sorusundan önce bir işlem sorusudur.

Alaşım 400, eşleşen bir nikel-bakır dolgu ile kaynaklanır. Koruyucu metal ark kaynağı için üretici, AWS A5.11 sınıfı ENiCu-7 olan MONEL Kaynak Elektrodu 190'ı ve gaz tungsten ark ve gaz metal ark kaynağı için AWS A5.14 sınıfı ERNiCu-7 olan MONEL Dolgu Metali 60'ı adlandırır. Nikel Dolgu Metali 61 ve INCONEL Dolgu Metali 625, bazı uygulamalar için alternatifler olarak listelenir, bu da kolaylık değil, çevreye ilişkin bir karardır.

K500, diğer alaşımlarda işe yarayan iki alışkanlığı tersine çevirir. Kaynaktan sonra yaşlandırma, ana malzeme tavlanmış durumda kaynaklandığında kabul edilebilir ve kaynaklı derzler, süneklilikte ciddi bir kayıp olmadan yaşlandırılmış ana metalin mukavemetine ulaşabilir. Zaten yaşlanmış malzemeyi kaynaklamaktan kaçınılmalıdır, çünkü süneklik büyük ölçüde azalır. Pratik sıra kaynak yap, sonra yaşlandır ve çizim bunu belirtmelidir, aksi takdirde üretici tersini yapacaktır.

Yaşlandırma ayrıca parçayı daraltır. Tavlanmış bir çubuk, yaşlandırma sırasında 2.5 x 10^-4 in/in daralır, bu bir pompa gövdesinde küçüktür ve yaşlandırma işleminden önce toleransa göre taşlanan bir mil için önemlidir. Aynı özellik, alaşıma uzun süreli maruz kalmada boyutsal kararlılığını verir, bu nedenle hassas aletlerde görünür, ancak işleme ve yaşlandırma sırası satın alma siparişinde yer almalıdır.

Bir deniz sisteminde önemli olan karşılaştırma genellikle paslanmaz çelik, bakır-nikel veya bronz ile yapılır ve cevap hangi değişkenin sınırlayıcı olduğuna bağlıdır. Tablo, nikel-bakır alaşımının belgelenmiş bir avantaja sahip olduğu dört ortamı ve olmadığı iki ortamı ortaya koymaktadır.

Pratik okuma, alaşım 400'ün azaltıcı ortam ve deniz suyu alaşımı olduğu, alışılmadık derecede geniş bir zarfa sahip olduğu ve zarfın oksitleyici tarafta bir kenarı olduğu anlamına gelir. Alaşımı evrensel olarak korozyona dayanıklı olarak kabul eden bir alıcı, sonunda onu bir nitrik asit hattına veya havalandırılmış bir hidroklorik hizmete koyacak ve parçayı kaybedecektir.

Ticari marka metal ile birlikte seyahat etmez. Her form bir ürün spesifikasyonuna göre sipariş edilir ve spesifikasyon, değirmenin onayladığı şeydir.

Bu tablodaki iki giriş, canlı bir talep ile kontrol edilmeye değerdir. ASTM B865, çökelme sertleşmeli sınıf N05500'ü kapsar, bu nedenle bir K500 çubuğu B865'e göre ve B164'e göre değil sipariş edilir ve N04400'de bir tüp, değirmen etiketi ne derse desin B865 ürünü değildir. Askeri spesifikasyon QQ-N-281, her iki sınıfın da birkaç formunu kapsar ve ASTM spesifikasyonu işe yarasa bile hala deniz işlerinde alıntılanır.

Aşağıdaki sekiz öğeyi belirten bir deniz talebi, bir soru turu olmadan fiyatlandırılabilir ve gelen fiyat teklifi bir başkasıyla karşılaştırılabilir.

DLX, Changzhou, Jiangsu'da Monel alaşım 400 ve K500'ü deniz paketi ihtiyaç duyduğu formlarda üretir: 0.025 mm'den tel, 50 mm'ye kadar yuvarlak çubuk, 0.50 mm ila 2.5 mm kalınlığında şerit ve standart değirmen boyutlarında tüp ve levha. Her iki sınıf da forma hakim olan ASTM spesifikasyonuna göre tedarik edilir, talep üzerine bir EN 10204 3.1 sertifikası ve test sonuçlarına izlenebilir ısı numarası ile.

Konuşmanın kullanışlı kısmı genellikle sınıf adı değil, işletme profilidir. Dolu duran bir hat, karbon çeliği ile eşleşen bir flanş ve yaşlandırmadan önce taşlanan bir mil üç farklı sorundur ve her biri talepte bir iddiadan daha ucuza çözülür.

Üretici bülteni, durgun koşullar altında yarık ve çukur korozyonu bildirir, bu nedenle cevap, alaşımın yalnızca durgunluğu gideren bir tasarımla orada kullanıldığıdır. Bu, alçak noktalarda tahliyeler, yatay bölümlerde eğim, kapatma sırasında bir temizleme prosedürü ve suyu tutmayan derz detayları anlamına gelir. Bu durumda sorun alaşım değil, geometri.

Mil tork ve bükülmeyi tavlanmış 400'ün alamayacağı bir gerilimde taşıdığında K500. Üretici, K500 uygulamaları arasında pompa milleri ve çarkları listeler ve yaşlandırılmış durum, tavlanmış 400 çubuk için 172 ila 345 MPa'ya karşı 690 ila 1.034 MPa akma mukavemetine ulaşır. Alaşım 400, ek mukavemetin gerekmediği ve daha basit kaynak rotasının değerli olduğu daha düşük gerilimli miller, valf gövdeleri ve bağlantı elemanları için tercih edilir.

Oda sıcaklığında güvenilir değil. Curie sıcaklığı 21 ila 49 °C'dir ve kompozisyona bağlıdır, bu nedenle bazı partiler ortamda manyetiktir ve diğerleri değildir. Düşük geçirgenlik işlevsel bir gereksinim olduğunda, K500 yayınlanmış bir geçirgenlik aralığına sahip sınıftır ve üretici, garanti edilen manyetik olmayan davranışa ihtiyaç duyan alıcıları diğer Monel alaşımlarına yönlendirir.

Üretici bülteni pompa ve pervane milleri listeler, kanatları değil. Kanatlar nikel alüminyum bronz veya manganez bronz dökülür ve nikel-bakır alaşımı mil, bağlantı elemanları ve etraflarındaki pompa bileşenlerinde görünür. Monel kanat isteyen bir spesifikasyon, alaşımın yapılmak için kullanılmadığı bir döküm istiyor.

MONEL Kaynak Elektrodu 190, koruyucu metal ark kaynağı için, AWS A5.11 sınıfı ENiCu-7'dir ve MONEL Dolgu Metali 60, gaz tungsten ark ve gaz metal ark kaynağı için, AWS A5.14 sınıfı ERNiCu-7'dir. Nikel Dolgu Metali 61 ve INCONEL Dolgu Metali 625, bazı uygulamalar için alternatifler olarak listelenir ve seçim, dükkanın kolaylığına değil, çevreye göre yapılır.

Zaten yaşlanmış bir parçayı kaynaklamak sünekliğini büyük ölçüde azalttığından, tavlanmış durumda kaynak yapmak ve sonrasında yaşlandırmak, derzin yaşlandırılmış ana metalin mukavemetine ulaşmasını sağlarken. Üretici bu kuralın her iki yarısını da belirtir ve satın alma siparişi, yaşlandırmanın ürettiği 2.5 x 10^-4 in/in daralmayı içeren sırayı taşımalıdır.

Monel alaşım 400, akan deniz suyunda iyi performans gösteren ve durgun koşullar altında saldırıya uğrayan bir nikel-bakır katı çözeltili alaşımdır ve bu iki durum arasındaki fark bir tasarım kararıdır. Alaşım K500, alüminyum ve titanyum ve bir yaşlandırma işlemi ekler, bu da akma mukavemetini bir pompa milinin ihtiyaç duyduğu aralığa yükseltir ve manyetik davranışı tahmin edilebilir hale getirir, ancak yazılması gereken bir kaynak sırası maliyetiyle.

Bir deniz uygulamasını altı değişken belirler: su ne kadar hızlı hareket eder, durup durmadığı, derzin nasıl şekillendirildiği, yüzeye neyin yerleştiği, askıda neyin taşındığı ve flanşın neye cıvatalandığı. Bunları talepte belirtin, sınıfı ve UNS numarasını adlandırın, form için ürün spesifikasyonuna göre sipariş verin ve gelen fiyat teklifi bir alaşım ailesi değil, bir bileşen tanımlayacaktır.

MONEL nikel-bakır alaşım 400 için Special Metals teknik bülteni, yayın SMC-053. UNS numarası N04400 ve Werkstoff numaraları 2.4360 ve 2.4361, %63.0 minimum nikel artı kobalt ve %28.0 ila 34.0 bakır kompozisyon sınırları, 8.80 g/cm3 yoğunluk, 1.300 ila 1.350 °C erime aralığı, 21 ila 49 °C Curie sıcaklığı ve bazı partilerin oda sıcaklığında manyetik olduğu ifadesi, form ve duruma göre çekme ve akma aralıkları, oksitleyici ortamlarda 538 °C kullanışlı üst sınır, akan deniz suyunda çok düşük korozyon oranlarının meydana geldiği, durgun koşulların yarık ve çukur korozyonuna neden olduğu ifadesi, kaynama noktasına kadar tüm konsantrasyonlarda hidroklorik aside direnç, azaltıcı koşullar altında sülfürik ve hidroklorik asitlere direnç, ark kaynağı için dolgu metalleri ve forma göre ürün spesifikasyonları için kaynak.

MONEL alaşım K-500 için Special Metals teknik bülteni, yayın SMC-062. UNS numarası N05500 ve Werkstoff numarası 2.4375, %2.30 ila 3.15 alüminyum aralığı ve %0.35 ila 0.85 titanyum aralığı, Ni3(Ti,Al) çökeltme mekanizması, 8.44 g/cm3 yoğunluk, 1.315 ila 1.350 °C erime aralığı, 200 oersted'de 1.0010 ila 1.0019 geçirgenlik aralığı, ısıtma sırasında oluşan manyetik yüzey filmi, yaşlandırma sırasında 2.5 x 10^-4 in/in daralma, forma ve duruma göre çekme ve akma aralıkları ve yaşlanmış malzemenin kaynaklanmaması gerektiği kuralı için kaynak.

ASTM B127, nikel-bakır alaşımlı levha, sac ve şerit için standart spesifikasyon.

ASTM B164, nikel-bakır alaşımlı çubuk, mil ve tel için standart spesifikasyon.

ASTM B163, B165, B725 ve B730, nikel-bakır alaşımlı tüp ve boru için dikişsiz ve kaynaklı formlarda standart spesifikasyonlar.

ASTM B865, çökelme sertleşmeli nikel-bakır-alüminyum alaşımlı çubuk, mil, tel ve dövme parçalar için standart spesifikasyon, UNS N05500'ü kapsar.

QQ-N-281, nikel-bakır alaşımlı levha, sac, şerit, çubuk, mil, tel ve dövme parçalar için federal spesifikasyon.

EN 10204, muayene belgeleri, 3.1 sertifikasının gerçek test sonuçlarını içeren ve üreticinin bağımsız muayene temsilcisi tarafından onaylanmış bir belge olarak tanımı.

Yukarıdaki kompozisyonlar ve mekanik aralıklar spesifikasyon limitleri ve belirtilen sınıflar için tipik değerlerdir ve teslim edilen bir parti için kabul limitleri değildir. Korozyon davranışı konsantrasyona, sıcaklığa, aerasyona, akışa ve geometriye bağlıdır, bu nedenle bir deniz suyu sisteminde performans gösteren bir bileşen, aynı nominal alaşım ve aynı tuzlulukta başka bir sistemde arızalanabilir ve işletme profili, cevabın bir anlam ifade etmesi için açıklanmalıdır. Manyetik geçirgenlik kompozisyona ve termal geçmişe göre değişir ve bitmiş bir parçadaki bir okuma, ısı kadar işlemi de yansıtır. Ürün spesifikasyonları revize edilir ve satın alma siparişinde belirtilen baskı geçerlidir. Bu sayfadaki hiçbir şey, bir mühendislik sürümünün veya alıcı ve tedarikçi arasında anlaşılan yeterlilik testinin yerini tutmaz.