Meningkatkan Ketahanan Korosi pada Media Tertentu
Bentuk tembaga asistem tahan korosi-yang sinergisdengan nikel. Nikel memberikan ketahanan korosi umum yang sangat baik, sementara tembaga memberikan paduan ketahanan yang luar biasa terhadap korosiasam klorida (HCl), asam sulfat encer, dan lingkungan asam pereduksi-skenario di mana kinerja nikel murni atau baja tahan karat buruk.
Di lingkungan laut, ion tembaga yang dilepaskan dari permukaan paduan dapat menghambat pertumbuhan organisme laut (misalnya teritip, kerang), sehingga mencapai kondisi alami.efek-anti pengotorandan mencegah korosi biologis yang dapat merusak permukaan paduan.
Untuk paduan Monel, kandungan tembaga dikontrol secara tepat sekitar 28%–34%. Rasio ini memastikan pembentukan film pasif yang padat dan stabil pada permukaan paduan, yang secara efektif menghalangi penetrasi ion korosif.
Atom tembaga, dengan jari-jari atom yang berbeda dari nikel, larut ke dalam matriks austenitik-kubik berpusat muka-berbasis nikel (FCC), sehingga menyebabkan distorsi kisi. Distorsi ini menghalangi pergerakan dislokasi di bawah tekanan eksternal, sehingga meningkatkan kualitas paduanruangan-kekuatan suhu, kekerasan, dan ketahanan austanpa mengorbankan keuletan dan ketangguhannya secara signifikan.
Tidak seperti elemen penguat-penguat (misalnya Ti, Al), efek penguatan larutan padat tembaga stabil pada rentang suhu yang luas. Hal ini menghindari risiko penggetasan yang disebabkan oleh pengerasan fase yang diendapkan pada suhu sedang, menjadikan paduan Monel cocok untuk komponen struktural yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan.
Dalam proses pengerjaan panas (misalnya penempaan, penggulungan), tembaga mengurangi ketahanan deformasi paduan, membuatnya lebih mudah untuk membentuk komponen berbentuk-kompleks tanpa retak.
Selama pengelasan, tembaga meningkatkan fluiditas kolam las dan mendorong pembentukan sambungan las yang seragam dan bebas-cacat. Paduan Monel yang dilas mempertahankan ketahanan terhadap korosi dan sifat mekanik yang konsisten antara zona las dan logam dasar, yang sangat penting untuk aplikasi bejana tekan dan pipa.
Selama perlakuan panas penuaan, fase intermetalik yang halus dan terdistribusi secara merataNi₃(Cu,Al,Ti)endapan dari matriks nikel-tembaga. Fase ini, juga dikenal sebagai fase ', dislokasi pin dan batas butir, secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik dan ketahanan lelah paduan.
Dibandingkan dengan Monel 400 standar, Monel K-500 memiliki kekuatan 2–3 kali lebih tinggi setelah penuaan, namun tetap mempertahankan ketahanan terhadap korosi yang baik-kombinasi kinerja yang sulit dicapai dengan paduan nikel murni.
Tembaga menekan inisiasi dan penyebaran retakan korosi tegangan dengan menstabilkan lapisan pasif dan mengurangi perbedaan potensial elektrokimia antara matriks dan batas butir. Hal ini menjadikan paduan Monel sebagai material pilihan untuk anjungan minyak lepas pantai, peralatan desalinasi air laut, dan aplikasi yang terpapar klorida-lainnya.
