ทองแดงมีบทบาทพิเศษอะไรบ้างในโลหะผสมที่มีนิกเกิล-

เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนในตัวกลางเฉพาะ

ทองแดงก่อตัวเป็นระบบต้านทานการกัดกร่อน-ที่เสริมฤทธิ์กันด้วยนิกเกิล นิกเกิลให้ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปที่ดีเยี่ยม ในขณะที่ทองแดงทำให้โลหะผสมมีความต้านทานที่โดดเด่นกรดไฮโดรคลอริก (HCl)เจือจางกรดซัลฟิวริก และลดสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด-สถานการณ์ที่นิกเกิลหรือสเตนเลสบริสุทธิ์ทำงานได้ไม่ดี

ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ไอออนของทองแดงที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวโลหะผสมสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล (เช่น เพรียง หอยแมลงภู่) ทำให้เกิดความเป็นธรรมชาติป้องกัน-ผลเปรอะเปื้อนและป้องกันการกัดกร่อนทางชีวภาพที่อาจทำลายพื้นผิวโลหะผสม

สำหรับโลหะผสม Monel ปริมาณทองแดงจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำที่ประมาณ 28%–34% อัตราส่วนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการก่อตัวของฟิล์มพาสซีฟที่มีความหนาแน่นและเสถียรบนพื้นผิวโลหะผสม ซึ่งป้องกันการแทรกซึมของไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อะตอมของทองแดงซึ่งมีรัศมีอะตอมแตกต่างจากนิกเกิล จะละลายไปเป็นเมทริกซ์ออสเทนนิติกลูกบาศก์-ที่มีฐานเป็นนิกเกิล-อยู่ตรงกลาง (FCC) ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของโครงตาข่าย การบิดเบือนนี้เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่ภายใต้ความเครียดภายนอก ซึ่งจะช่วยปรับปรุงอัลลอยด์ให้ดีขึ้นห้อง-ความแข็งแกร่งของอุณหภูมิ ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอโดยไม่ทำให้ความเหนียวและความเหนียวลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ต่างจากการตกตะกอน-องค์ประกอบที่ทำให้แข็งตัว (เช่น Ti, Al) ผลของการทำให้สารละลายของแข็งของทองแดงมีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการเปราะที่เกิดจากการแข็งตัวของเฟสตกตะกอนที่อุณหภูมิปานกลาง ทำให้โลหะผสม Monel เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและความเหนียว

ในกระบวนการทำงานที่ร้อน (เช่น การตีขึ้นรูป การรีด) ทองแดงจะลดความต้านทานการเสียรูปของโลหะผสม ทำให้ง่ายต่อการสร้างส่วนประกอบที่มีรูปร่างซับซ้อน-โดยไม่แตกร้าว

ในระหว่างการเชื่อม ทองแดงจะช่วยเพิ่มความลื่นไหลของสระเชื่อม และส่งเสริมการก่อตัวของรอยเชื่อมที่ปราศจากข้อบกพร่อง-สม่ำเสมอ โลหะผสม Monel ที่เชื่อมจะรักษาความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอระหว่างโซนเชื่อมและโลหะฐาน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานภาชนะรับความดันและท่อ

ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนตามอายุ จะมีเฟสอินเตอร์เมทัลลิกที่มีการกระจายสม่ำเสมอและละเอียดNi₃(ลูกบาศ์ก อัล Ti)ตกตะกอนจากเมทริกซ์นิกเกิล-ทองแดง ระยะนี้หรือที่เรียกว่า ' ระยะ การเคลื่อนที่ของหมุด และขอบเขตของเกรน ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อเปรียบเทียบกับ Monel 400 มาตรฐาน Monel K-500 มีความแข็งแรงสูงกว่า 2–3 เท่าหลังจากอายุการใช้งาน ในขณะที่ยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี ซึ่งเป็นการผสมผสานประสิทธิภาพที่ยากต่อการบรรลุผลด้วยโลหะผสมนิกเกิลบริสุทธิ์

ทองแดงยับยั้งการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นโดยการรักษาเสถียรภาพของฟิล์มพาสซีฟ และลดความต่างศักย์เคมีไฟฟ้าระหว่างขอบเขตเมทริกซ์และเกรน ซึ่งทำให้ Monel ผสมวัสดุที่เลือกใช้สำหรับแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง อุปกรณ์แยกเกลือออกจากน้ำทะเล และการใช้งานแบบสัมผัสคลอไรด์-อื่นๆ