Сравнение сплавов Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 и Монель 400^*

Монель - медно-никелевый сплав, созданный в начале XX века. Его особенность состоит в том, что монель-металл выплавляется из сульфидной медно-никелевой руды без предварительного разделения меди и никеля. Данная технология производства сплава позволяет существенно снизить стоимость монель-металла.

Рисунок 1. Медно-никелевая руда

Монель - конструкционный коррозионностойкий сплав. Основными компонентами данного сплава являются медь (Cu) - 27-29%, железо (Fe) - 2-3%, марганец (Mn) - 1,2-1,8%, никель (Ni) + кобальт (Co) - остальное (по ГОСТ 492-2006).

Монель (НМЖМц 28-2,5-1,5) отличается высокой коррозионной стойкостью и высокими механическими свойствами. Технологические свойства этого медно-никелевого сплава, а именно пластичность, позволяют осуществлять его обработку давлением в горячем и холодном состоянии. Монель применяется для изготовления проволоки, прутков, лент, полос и листов различных размеров. Также может быть изготовлена монелевая труба. Плотность монель-металла равна 8,8 г/см³, коэффициент линейного расширения - 14-15·10^-6, удельное электрическое сопротивление монеля - 0,425 Ом·мм²/м, температурный коэффициент электрического сопротивления - 0,0019.

Физические свойства сплава монель

Наименование свойства	Значение
Температура плавления, °С	1350
Плотность, г/см3	8,8
Коэффициент линейного расширения    при 25-100 °С    при 25-300 °С	14·10-6 15·10-6
Теплоемкость при 200-400 °С, кал/г·°С	0,127
Коэффициент теплоизлучения	43
Теплопроводность при 0-100 °С, кал/см·сек·°С	0,06
Температурный коэффициент теплопроводности	0,006
Удельное электрическое сопротивление, Ом·мм2/м	0,425
Температурный коэффициент электрического сопротивления	0,0019

Монель-металл, а также сплавы этого типа с добавками алюминия и кремния являются наиболее стойкими из группы медно-никелевых сплавов в отношении коррозии. В чистой атмосфере, содержащей сернистые соединения и влагу, монель-металл покрывается тонкой пленкой от зеленого до коричневого цвета. Скорость коррозии его в атмосфере сельской местности равна 0,00013—0,00005 мм/год, в морской 0,0002—0,0008 мм/год, в атмосфере промышленных районов 0,003—0,0015 мм/год. В природных мягких и жестких водах скорость коррозии его незначительна даже при повышенных температурах и аэрации (менее 0,003 мм/год). В естественной морской воде монель-металл корродирует со скоростью 0,025—0,008 мм/год.

Монель-металл и сплавы этого типа стойки в растворах нейтральных, щелочных и слабокислых солей, угольной, соляной, серной, азотной и уксусной кислот. Монель-металл устойчив против большинства органических кислот и практически не корродирует в нейтральных и щелочных растворах органических соединений. Также данный сплав стоек в растворах щелочей и атмосфере сухих газов при комнатной температуре.

Свойства сплава монель обуславливают его применение. Монель-металл, обладающий высокой коррозионной стойкостью во многих средах, применяется для изготовления деталей, работающих во всякого рода агрессивных средах. Низкая скорость коррозии в естественной морской и пресной воде определила широкое использование сплава монель в судостроении. Также данный коррозионностойкий медно-никелевый сплав нашел применение в нефтяной, химической и медицинской промышленности. Монелевые трубы, например, применяются при создании трубопроводов.

Химический состав, свойства и области применения сплава монель 400 (Nicorros®)

Монель 400, также называемый Nicorros® - конструкционный коррозионностойкий медно-никелевый сплав. Химический состав сплава монель 400 (Nicorros®) выглядит следующим образом: медь (Cu) - 28,0-34,0%, железо (Fe) - 1,0-2,5%, марганец (Mn) - max 2,0%, никель (Ni) - min 63%.

Стоит отметить, что сплав МОНЕЛЬ (MONEL® 400, 401, 404, R-405, K-500) является торговой маркой, принадлежащей компании Special Metals Corporation (USA). В то же время, некоторые европейские производители выпускают продукцию из сплава, который называется Nicorros®. Сплавы МONEL® 400 и NICORROS® являются идентичными, имеют одинаковый химический состав, свойства, применение, но разные названия.

Особенности сплава Nicorros® (монель 400):

• высокая коррозионная стойкостью в большинстве химических сред;
• хорошие механические свойства при температурах до 550 °C;
• хорошая свариваемость (для сварки обычно применяются неплавящиеся вольфрамовые электроды) и обрабатываемость под давлением.

Физические свойства сплава монель 400

Наименование свойства	Значение
Температура плавления, °С	1320-1350
Плотность, г/см3	8,8
Коэффициент линейного расширения при 20-100 °С, 10-6/К	13,9
Удельная теплоемкость при 200-400 °С, Дж/кг·К	465-490
Теплопроводность при 0-100 °С, Вт/м·с·К	26-29,5

Сплав монель 400 (Nicorros®) обладает отличной стойкостью к нейтральным и щелочным солям, поэтому применяется в установках по производству соли. Его большим преимуществом является то, что Nicorros® (монель 400) может использоваться в контакте с фтором, плавиковой кислотой, фтористым водородом. Также данный медно-никелевый сплав может применяться в контакте с разбавленными минеральными кислотами (серной, соляной), если они находятся в безвоздушном пространстве. Помимо кислот монель 400 проявляет высокую стойкость к едким щелочным средам и морской воде.

Сплав Nicorros® (монель 400) выпускается в виде листа, ленты, проволоки, прутка круглого и квадратного сечения.

Области применения медно-никелевого сплава монель 400 (Nicorros®):

• трубы, проводящие воду и парогенераторы на электростанциях;
• подогреватель и выпариватель соли;
• клапаны и теплообменники, подвергающиеся воздействию кислорода при высоких температурах, давлениях и концентрациях кислорода;
• трубы нагревателей для моноэтаноламина.

Проанализировав химический состав, физические и механические свойства, характерные особенности и области применения сплавовмонель 400 (Nicorros®) и монель НМЖМц 28-2,5-1,5, можно сделать вывод, что эти сплавы очень похожи. При необходимости сплав монель НМЖМц 28-2,5-1,5 может быть заменен сплавом монель 400.