เริ่มต้นด้วยองค์ประกอบ Monel 400 ส่วนใหญ่ประกอบด้วยนิกเกิลประมาณ 63% (NI) และทองแดง 28-34% (CU) โดยมีเหล็กจำนวนเล็กน้อย (สูงถึง 2%) แมงกานีส (สูงถึง 2%) และองค์ประกอบร่องรอยอื่น ๆ ในทางตรงกันข้าม Monel 500 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ K-500) เป็น Monel 400 รุ่นดัดแปลงซึ่งรวมถึงอลูมิเนียม (2.3-3.15%) และไทเทเนียม (0.35-0.85%) นอกเหนือจากเมทริกซ์ฐานนิกเกิล องค์ประกอบการผสมเหล่านี้-อลูมิเนียมและไทเทเนียม-เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากพวกเขาอนุญาตให้ Monel 500 ได้รับการเร่งรัดอย่างหนักซึ่งเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลอย่างมีนัยสำคัญ
คุณสมบัติเชิงกลเป็นที่ที่โลหะผสมทั้งสองแตกต่างกันมากที่สุด Monel 400 เป็นโลหะผสมที่มีความแข็งแกร่งในการแก้ปัญหาซึ่งหมายถึงความแข็งแรงของมันมาจากการกระจายตัวขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบโดยไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อน โดยทั่วไปแล้วจะมีความต้านทานแรงดึงตั้งแต่ 480 ถึง 620 MPa ความแข็งแรงของผลผลิต 170 ถึง 240 MPa และการยืดตัวสูง (สูงถึง 40%) ทำให้มันเหนียวและง่ายต่อการก่อตัวเป็นรูปแบบต่าง ๆ ผ่านกระบวนการเช่นการปลอมกลิ้งหรือการตัดเฉือน Monel 500 หลังจากการชุบแข็งการตกตะกอนมีความแข็งแรงสูงกว่ามาก: ความต้านทานแรงดึงสามารถเข้าถึง 1,030 MPa ขึ้นไปและความแข็งแรงของผลผลิตมักจะเกิน 760 MPa ในขณะที่การยืดตัวลดลงเหลือประมาณ 15-20% ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนี้ทำให้ความทนทานต่อการเสียรูปภายใต้ภาระหนักมากขึ้นแม้ว่าจะมีความเหนียวน้อยกว่า Monel 400 ในสภาวะที่แข็งตัว
ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นความแข็งแรงที่ใช้ร่วมกัน แต่มีความแตกต่างเล็กน้อย โลหะผสมทั้งสองมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนโดยน้ำทะเลน้ำเกลือกรดซัลฟิวริก (ในระดับความเข้มข้นเจือจาง) และกรดอินทรีย์จำนวนมาก พวกเขายังต้านทานการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์ซึ่งเป็นสาเหตุที่พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางทะเล อย่างไรก็ตาม Monel 500 เนื่องจากความแข็งแรงที่สูงขึ้นอาจมีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดจากการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูงและอุณหภูมิสูงเมื่อเทียบกับ Monel 400 แม้ว่าจะสามารถจัดการได้โดยทั่วไปด้วยการออกแบบที่เหมาะสมและการรักษาความร้อน
แอปพลิเคชันสะท้อนความแตกต่างของคุณสมบัติเหล่านี้ Monel 400 เป็นที่ชื่นชอบในสถานการณ์ที่การสร้างและความแข็งแรงปานกลางได้รับการจัดลำดับความสำคัญ มันมักใช้ในวาล์วปั๊มเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนฮาร์ดแวร์ทางทะเลอุปกรณ์แปรรูปเคมีและส่วนประกอบท่อส่งน้ำมันและก๊าซ ความเหนียวของมันยังทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบไฟฟ้าและตัวยึดที่ต้องการความยืดหยุ่น Monel 500 ซึ่งมีความแข็งแรงที่เหนือกว่าได้รับเลือกสำหรับการใช้งานที่มีน้ำหนักมากเช่นเพลาเกียร์ลำต้นวาล์วและตัวยึดในระบบขับเคลื่อนทางทะเลแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งและส่วนประกอบการบินและอวกาศ นอกจากนี้ยังใช้ในเครื่องมือ downhole สำหรับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซซึ่งความต้านทานต่อการกัดกร่อนและความเครียดเชิงกลเป็นสิ่งสำคัญ
ข้อกำหนดด้านการรักษาความร้อนแยกแยะความแตกต่างของทั้งสอง Monel 400 ไม่จำเป็นต้องใช้การรักษาด้วยความร้อนเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลและมักจะใช้ในสภาพการอบอ่อนเพื่อเพิ่มความเหนียวสูงสุด ในทางกลับกัน Monel 500 ต้องใช้การรักษาความร้อนสองขั้นตอน: การหลอมโซลูชันตามด้วยอายุ การหลอมโซลูชัน (โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1040-1100 องศา) ละลายอลูมิเนียมและไทเทเนียมอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์และอายุ (ที่ 450-550 องศา) ทำให้เกิดการตกตะกอน intermetallic ที่ดี (เช่นNi₃alและNi₃ti) ซึ่งล็อคโครงสร้างผลึก หากไม่มีการรักษาด้วยความร้อน Monel 500 มีคุณสมบัติเชิงกลคล้ายกับ Monel 400 แต่ศักยภาพความแข็งแรงเต็มรูปแบบนั้นเกิดขึ้นได้จากการชุบแข็งด้วยการตกตะกอนเท่านั้น
ค่าใช้จ่ายเป็นอีกการพิจารณา Monel 500 โดยทั่วไปมีราคาแพงกว่า Monel 400 เนื่องจากอลูมิเนียมและไทเทเนียมเพิ่มเติมรวมถึงขั้นตอนการรักษาความร้อนเพิ่มเติมที่จำเป็นเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่เพิ่มขึ้น ความแตกต่างของค่าใช้จ่ายนี้มักจะมีผลต่อการเลือกวัสดุโดย Monel 400 เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุนซึ่งความแข็งแรงสูงไม่ใช่ข้อกำหนดหลักและ Monel 500 เลือกเมื่อจำเป็นต้องมีความแข็งแรงที่เหนือกว่าแม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า
โดยสรุปในขณะที่ทั้ง Monel 400 และ 500 แบ่งปันฐานนิกเกิล-แคปเปอร์และความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมการรวมอลูมิเนียมและไทเทเนียมของ Monel 500 ช่วยให้การตกตะกอนของ Monel 500 ทำให้เกิดความแข็งแรงสูงขึ้น ความต้องการ
