Para que serve o Monel?

Em ambientes onde as temperaturas são altas, muitos metais perdem sua força, resistência à corrosão e outras propriedades únicas de venda. No entanto, superligas de níquel e outros metais especiais podem ser extremamente úteis para aplicações de alta temperatura. A este respeito, Monel é uma das melhores ligas de níquel para aplicações de temperatura moderadamente alta até 900°F e é ideal para condições adversas, como componentes de refinaria.

O que é Monel? Monel é uma superliga à base de níquel contendo quase dois terços de níquel e um terço de cobre. Monel e suas ligas são muito procurados para aplicações marítimas e químicas altamente corrosivas.

Este artigo oferece conhecimento essencial para ajudá-lo a entender melhor o Monel e suas ligas, bem como as aplicações para as quais geralmente é usado.

Compreendendo o Monel

Abaixo, detalhamos as propriedades exclusivas do Monel que podem torná-lo uma ótima opção para uso, dependendo da aplicação específica.

Propriedades mecânicas

Algumas propriedades mecânicas essenciais do Monel são as seguintes:

• Densidade:8400
• Gravidade específica:8,80 a 2.372-2.462°F (Monel 400)
• Módulo de Young:1,8
• Proporção de Poisson:0,31
• Dureza:65 Rockwell B (Monel 400)

Monel é um material muito resistente. Ao contrário do aço inoxidável, ele não amassa quando submetido a alta força. Pós-trabalho a frio, sua resistência pode ser aumentada até 125.000 psi. No entanto, as peças feitas de Monel são mais pesadas em comparação com o aço inoxidável devido à alta densidade do Monel.

Propriedades Térmicas

Algumas propriedades térmicas essenciais do Monel incluem:

• Expansão térmica:14
• Condutividade térmica:20
• Calor específico:427

Monel mantém sua força em temperaturas muito altas; no entanto, também exibe excelentes propriedades mecânicas em temperaturas abaixo de zero. Isso é altamente improvável em outros materiais ferrosos. Em geral, os materiais ferrosos tornam-se muito frágeis em baixas temperaturas, apesar de sua maior resistência. No entanto, para Monel, a resistência mecânica aumenta com apenas um leve comprometimento da ductilidade em baixas temperaturas.

Propriedades Químicas

Monel muitas vezes substitui o aço como um material resistente à corrosão ideal. O Monel 400, em particular, é usado para lidar com soluções de ácido sulfúrico em condições redutoras. As ligas Monel 400, R-405 e K-500 são resistentes ao craqueamento por cloreto. A tabela abaixo mostra o comportamento de resistência à corrosão dessas três ligas em diferentes ambientes ácidos.

Ambiente ácido	Monel 400, R-405, K-500
Ácido sulfúrico	Bom a excelente
Ácido clorídrico	Aceitável
Ácido fluorídrico	Bom a excelente
Ácido fosfórico	Bom a excelente
Ácido nítrico	Não adequado
Ácidos orgânicos	Bom a excelente
Alcalinos e sais	Bom a excelente
Água do mar	Bom a excelente

Usinabilidade

Monel é muito difícil de usinar, pois o trabalho endurece rapidamente. Cortar Monel gera muito calor que pode afetar a vida útil da lâmina e desgastar os dentes da serra. A localização do calor na superfície pode afetar até mesmo a estrutura e a propriedade dos materiais, de modo que o Monel deve ser usinado em baixa velocidade e com baixas taxas de alimentação. Mais importante ainda, a serra industrial correta deve ser usada para cortar metais de alta temperatura nas dimensões e tolerâncias necessárias sem distorção por calor e encruamento.

Para que o Monel é usado em aplicações industriais?

Monel é altamente utilizado para aplicações altamente corrosivas. Adições de alumínio e titânio podem aumentar ainda mais sua resistência. Algumas aplicações comuns do Monel são as seguintes:

• Petróleo e refinaria
  • Aquecedores de água de alimentação
  • Eixos da bomba
  • Ferramentas para poços de petróleo
  • Eixos de hélice
• Instrumentos musicais
• Aplicativos marítimos
  • Lâminas
  • Eixos de bombeamento
  • Válvulas para água do mar
• Aplicativos aeroespaciais
  • Estruturas de quadros
  • Peças de suporte
  • Montagens de exaustão
  • Fios de segurança

Embora o Monel seja uma ótima opção para aplicações de temperatura moderadamente alta, para temperaturas de serviço extremamente altas (acima de 2.000°F), metais especiais de alta temperatura verdadeiros como Inconel, molibdênio, Hastelloy e tungstênio podem ser uma escolha melhor.

Graus de Monel

Monel está disponível em cinco graus diferentes, listados abaixo:

Monel 400

Monel 400 é uma das ligas de Monel mais amplamente utilizadas, pois é particularmente resistente aos ácidos clorídrico e fluorídrico sob condições desaeradas. Portanto, esta liga é muito utilizada nas indústrias química, petrolífera e marítima.

Monel 401

Devido ao seu baixo coeficiente de resistividade elétrica sob condições corrosivas, o Monel 401 é usado em aplicações elétricas e eletrônicas como tiras e fios.

Monel 404

O Monel 404 é a escolha ideal para aplicações que exigem resistência de retenção em uma ampla faixa de diferenças de temperatura em ambientes hostis. Também apresenta excelente brasagem e baixa permeabilidade, ideal para aplicações eletrônicas especializadas.

Monel 405

Monel é uma versão de usinagem livre do Monel 400 com teor de enxofre comparativamente mais alto. Devido ao seu alto teor de enxofre, oferece excelente usinabilidade e é recomendado para uso com máquinas de rosca automática.

Monel K-500

Apresenta a excelente resistência à corrosão da liga Monel 400, mas com maior resistência e dureza. Esta liga não magnética é altamente utilizada em ambientes marinhos e químicos extremos.

Monel é útil, mas pode ser caro

Monel é uma liga à base de níquel. Ao contrário do aço, os níquel são muito difíceis de minerar. É por isso que o Monel 400 custa de seis a oito vezes mais do que 304 ligas de aço inoxidável. Muitas vezes, é um desafio para pequenas oficinas mecânicas e fabricantes adquirir Monel em pequenas quantidades para aplicações específicas. Uma das melhores maneiras de mitigar esse desafio é comprar sobras de Monel verificadas disponíveis a um preço baixo de um fornecedor local de metal.

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