Nikkellegeringer er legeringer der nikkel er basismetallet, sammen med andre grunnstoffer. Et eksempel på en tidlig nikkellegering er Monel, en legering med kobber som ble laget en gang etter 1905. Nikkel har bemerkelsesverdige mekaniske, fysiske og kjemiske egenskaper. De riktige legeringselementene kan forbedre oksidasjon, korrosjon og høy-temperaturstyrke. De forbedrer også andre fysiske egenskaper. Elektroniske rør, presisjonslegeringer (magnetiske, presisjonsmotstands- og elektriske varmelegeringer), nikkellegeringer med høy-temperatur, nikkelkorrosjonsbestandige-legeringer og formminnelegeringer er noen av produktene som bruker nikkellegeringer i konstruksjonen. Bruken av nikkellegeringer er omfattende i utviklingen av energi, kjemisk, elektronisk, navigasjon og luftfart og romfartsindustri.
Monel er en nikkel-kobberkorrosjonsbestandig-legering basert på nikkel (Ni) med kobber (Cu) og små mengder av andre elementer (som jern, mangan og karbon). Det har utmerket korrosjonsbestandighet, mekaniske egenskaper og bearbeidbarhet, noe som gjør det til et klassisk høy-materiale designet for tøffe industrielle miljøer.
Viktige ytelsesfunksjoner
1. Enestående korrosjonsbestandighet: flussyre, organiske syrer, saltvann og noen organiske syreneøytrale saltblandinger. Blant en håndfull legeringer som er motstandsdyktige mot korroderende HF, er en av de mer etsende syrene. Motstår de korrosive effektene av spenningskorrosjon i et miljø med klorid, sjøvann eller kloridløsning. Vesentlig bedre enn de fleste rustfrie stål, spesielt 304 og 316. Den kan brukes ubeskyttet i lange perioder ved temperaturer over 400 grader Celsius. Fuktig oksidasjon, fuktig oksid og industrielle avgasser oksiderer ikke etter ønske.
2. Utmerkede mekaniske egenskaper: Monel 400, som overgår rent nikkel og de fleste kobberlegeringer, har en strekkstyrke på 480-690 MPa og en flytegrense på 170-480 MPa (som avhenger av prosessforhold). Monel 400, selv ved kryogene temperaturer (som flytende nitrogen), viser heller ikke sprø brudd, noe som er en ekstra fordel. Monel 400 har en glødet Brinell-hardhet (HB) på 100-150, som kan økes med 200 etter kaldt arbeid.
3. God bearbeidbarhet og sveisbarhet: Den kan gjennomgå både varm og kald prosessering, for eksempel kaldvalsing, varmvalsing, smiing og stempling. Etter kaldbearbeiding kan gløding gjenopprette plastisiteten. Den kan sveises ved bruk av buesveising og argonbuesveising, med sveisestyrke som nærmer seg den til grunnmetallet (spesial Monel sveisetråd, som ERNiCu-7, er nødvendig).
Hovedmerker
Monel 400 er den mest brukte og grunnleggende karakteren med balansert ytelse som omfatter de mest brukte. ASTM B164 (plate), ASTM B165 (rør).
Mokel 400 Forsterket med aluminium (Al) og titan (Ti) Monel K500. Aldring forbedrer Monel 400s evner og oppnår tilsvarende korrosjonsbestandighet som Monel 400. ASTM B865.
Monel R405, med mindre enn 0,02 prosent karboninnhold (ekstremt lavt), forbedrer Monel R405. Monel R405 kan brukes til produksjon av presisjonsdeler. Monel R405.
Typiske applikasjoner
Innen kjemisk og farmasøytisk industri, flussyre, organiske syrereaktorer, klorbehandlingsrørledninger og ventiler.
For Marine Engineering er fokus plassert på avsaltingsutstyr, skipskondensatorer og underbelly pipelines (sistnevnte tar hensyn til sjøvannskorrosjon).
I Petroleumsindustrien finnes det Ventiler og Pumper (også innen samme felt) med Produksjon av olje og Gass, samt motstand mot saltvann og sure medier.
I kjernefysisk industri er det Reactor Equipment Auxiliary (motstanden mot høyt vann, rent og også mot radioaktive ting).
Innenfor presisjonsinstrumenter finnes det ventiler med fjærer, belg og tetninger (som oppnår høy styrke og høy seighet).
Forskjeller fra andre korrosjonsbestandige-materialer
Sammenlignet med rustfritt stål, overgår Monel-legeringens motstand mot korrosjon i flussyre, sjøvann og andre medier langt den for rustfritt stål, men kostnadene er høyere (omtrent 4-6 ganger så mye som for 316L rustfritt stål).
Sammenlignet med Hastelloy-legeringer (som C276), er Monel-legering mer motstandsdyktig mot flussyre og reduserende medier, mens Hastelloy-legering er mer motstandsdyktig mot korrosjon i sterkt oksiderende, høyt konsentrerte syrer (som svovelsyre og salpetersyre).