蒙乃尔合金最初由罗伯特·克鲁克斯·斯坦利 (Robert Crookes Stanley) 开发，并于 1906 年获得专利。这项新发明以公司总裁的名字命名。 随着时间的推移，蒙乃尔集团的各种合金被开发用于不同的应用。
蒙乃尔合金成分
蒙乃尔合金是一合金合金 401、R405、K-500、400、404 和 402）的名称，在某些情况下还含有镍和铜以及铁、硅、锰和钛。 尽管所有这些合金通常都以其良好的耐腐蚀性而闻名，但它们各自具有一些不同的特性和用途。
例如，Monel 404 的镍含量较低（52%），而铝含量（0.05%）和铜含量较高（47%）。 Monel R405的含量与Monel 400非常相似，只是不含钛。
Monel K500 含有铝 (0.3%) 和钛 (0.35% 至 0.85%)。 该合金比其他蒙乃尔合金具有更低的摩擦系数和更高的耐磨性。 它还具有优异的机械性能，例如在高达 600°C (1,112°F) 的温度下的强度和硬度。
Monel 400 所含铜和镍的比例与加拿大安大略省萨德伯里矿的镍矿石中天然存在的比例相同。 由于这种合金比不锈钢贵得多，因此它仅用于无法用更便宜的材料替代的关键应用。
Monel 400 含有 28% 至 34% 的铜和至少 63% 的镍。 它通常还含有铁、锰、硅、碳以及微量的硫和钛。
蒙乃尔合金400的特性
蒙乃尔合金比单独的合金或铜更强。 Monel 400 含有镍和铜以及碳、铁、锰、硅和钛。 这种成分有助于合金在较宽的温度范围（通常高达 400°C (752°F)）内保持其优异的耐腐蚀性以及韧性和机械强度。 此特性是工作温度变化很大的航空航天应用的关键要求。 蒙乃尔合金 400 用于制造铝外壳时的飞机铆钉。
在低温下，Monel 400 保留了硬度和强度等机械性能，但其延展性略有降低。
Monel 400 在高温蒸汽和高速流动的热盐水中具有优异的耐腐蚀性。 它可以防止淡水中的应力腐蚀开裂 (SCC)，并且其在湍流海水中的耐用性证明了其成本的合理性。 其耐氢氟酸和盐酸的性能受脱气影响。 一般对酸性食物有抵抗力； 然而，它不耐氧化性硝酸。
Monel 400 不易加工，因为它在加工过程中会发生加工硬化。 因此，最好以非常低的进给率缓慢地切削和车削合金。 这不可避免地导致更高的加工成本。
Monel 400 的电导率为 34% IACS（国际退火铜标准）。 即使冷冻至液氢温度，它仍保留一定的延展性。 它也具有弱磁性。
蒙乃尔合金400具有良好的焊接性，可采用埋弧焊、熔化极气体保护焊和钨极气体保护焊等工艺进行焊接。 焊接采用蒙乃尔60填充金属可确保焊接接头具有与母材相同的硬度、机械强度和防腐性能。
除了焊接连接外， 合金 400 还可以通过熔焊或锡焊进行连接。 +
蒙乃尔合金 400 的局限性
Monel 400 不耐次氯酸盐、二氧化硫、硝酸或一氧化氮。 它还容易发生电偶腐蚀。
蒙乃尔合金的应用
不同等级的合金以其独特的用途而闻名。
Monel R405 中添加硫有助于提高加工性能。 该合金牌号用于制造阀门部件和紧固件。
Monel 404 由于其低磁导率而常用于电子应用。 它适合钎焊。 它含有较高比例的铜（47%）和略低的镍含量。
Monel 401 具有低热阻率。 它通常用于电气和电子应用。
Monel 400 已应用于石油开采和加工、化学加工和海洋工程。 由 Monel 400 制成的泵和热交换器用于许多在腐蚀性环境中运行的关键工厂。 该合金在大多数碱和酸中具有良好的耐腐蚀性。 蒙乃尔金属制成的阀门包括止回阀、安全阀、喷射阀、流量控制阀、旋塞阀、球阀、截止阀和活塞阀。 铸造和焊接阀门用于重要的船舶和炼油厂。
蒙乃尔合金 400 用作护套（薄涂层），保护油溅钻机和其他海上低碳钢结构免受溅油区腐蚀。 采用 MIG 焊接工艺焊接，形成 3 毫米薄护套。 Monel 400 在热湍流海水和蒸汽中表现出优异的抗侵蚀和腐蚀损坏能力。
Monel 400 用于陆上和海上石油开采设施，包括过程控制系统、控制阀和泵。 在高腐蚀性海上生产系统中具有出色的耐用性，使得蒙乃尔合金 400 零件在石油钻井系统中的储气罐、螺旋桨轴、阀座、阀杆和钻铤等应用中具有成本效益且可靠。 历史上，这种合金也被用来制造军用狗牌。
蒙乃尔合金400合金还用于制造在酸性和碱性环境下使用的弹簧和线材产品。 这种材料具有优异的延展性和导热性。
由于其耐腐蚀性和强度，合金也是眼镜框的首选材料。
综上所述
Monel 400 含有至少 62% 的昂贵金属镍，其特性使其成为一种独特的合金，任何更便宜的材料都无法替代。 它是航空航天、船舶和石油天然气行业设计师的首选，因为它是一种坚固、耐腐蚀的材料，在高腐蚀环境下的高温下表现良好。
