Monel K500 en Monel 400 zijn beide op nikkel-koper gebaseerde superlegeringen met uitstekende corrosieweerstand, maar Monel K500 is eenneerslag-verharde variantvan Monel 400. Hun belangrijkste verschillen in de chemische samenstelling liggen in de toevoeging van precipitatie-versterkende elementen in Monel K500, waardoor het een hogere sterkte en hardheid krijgt terwijl de corrosieweerstand van Monel 400 behouden blijft. Hieronder volgt een gedetailleerde vergelijking van hun chemische samenstellingen (alle gegevens worden gegeven als massapercentagebereiken, conform de ASTM B865-normen voor Monel K500 en ASTM B127-normen voor Monel 400):
De nikkel{0}}koperverhouding vormt de basis van Monel-legeringen, en de twee kwaliteiten vertonen kleine verschillen in het gehalte aan deze twee kernelementen:
Monel 400
Nikkel (Ni): 63,0%–70,0% (het belangrijkste legeringselement, dat fundamentele corrosieweerstand en taaiheid garandeert)
Koper (Cu): 28,0%–34,0% (verbetert de weerstand tegen reducerende zuren en zeewatercorrosie)
Nikkel + koper: groter dan of gelijk aan 92,0% (garandeert de kernprestatiekenmerken van de legering)
Monel K500
Nikkel (Ni): 63,0% -67,0% (iets smaller bereik dan Monel 400, passend bij het neerslagversterkingsproces)
Koper (Cu): 27,0%–33,0% (iets lagere bovengrens vergeleken met Monel 400)
Nikkel + koper: groter dan of gelijk aan 90,0% (lager dan Monel 400, gereserveerd voor de toevoeging van versterkende elementen)
Het meest essentiële verschil tussen de twee legeringen is datMonel K500 bevat aluminium (Al) en titanium (Ti), terwijl Monel 400 deze twee elementen niet heeft. Deze twee elementen zijn de sleutel tot neerslagverharding:
Aluminium (Al): 2,3%–3,15%
Aluminium combineert met nikkel om de intermetaalverbinding te vormenNi₃Altijdens het verouderingsproces van de warmtebehandeling.Titaan (Ti): 0,35%–0,85%
Titanium reageert met nikkel en genereertNi₃Tineerslaat.
De Ni₃Al- en Ni₃Ti-precipitaten zijn gelijkmatig verdeeld in de nikkel{0}}kopermatrix, wat de beweging van dislocaties kan blokkeren en de sterkte en hardheid van de legering aanzienlijk kan verbeteren zonder de corrosieweerstand te verminderen. Monel 400 mist deze twee elementen en kan alleen worden versterkt door koudvervormen, met een beperkte verbetering van de sterkte.
Beide legeringen bevatten sporen van ijzer (Fe), mangaan (Mn), koolstof (C), silicium (Si), zwavel (S), enz., maar er zijn verschillen in de gehaltelimieten:
Monel K500 heeft strengere limieten voor het gehalte aan ijzer, mangaan, koolstof en zwavel, om de interferentie van onzuiverheidselementen op de vorming van Ni₃Al- en Ni₃Ti-precipitaten te voorkomen, waardoor de stabiliteit van het neerslagversterkende effect wordt gegarandeerd.
