Monel K500 i Monel 400 to superstopy na bazie niklu-miedzi o doskonałej odporności na korozję, ale Monel K500 jestwariant utwardzany wydzieleniowo-Monel 400. Różnice w ich podstawowym składzie chemicznym polegają na dodaniu pierwiastków-wzmacniających wydzieleniowo do Monel K500, które nadają mu wyższą wytrzymałość i twardość przy jednoczesnym zachowaniu odporności na korozję Monel 400. Poniżej znajduje się szczegółowe porównanie ich składu chemicznego (wszystkie dane podano jako zakresy procentów masowych, zgodnie ze standardami ASTM B865 dla Monel K500 i ASTM B127 dla Monel 400):
Podstawą stopów Monel jest zawartość niklu-miedzi, a oba gatunki różnią się nieznacznie zawartością tych dwóch podstawowych pierwiastków:
Monel 400
Nikiel (Ni): 63,0%–70,0% (główny pierwiastek stopowy, zapewniający podstawową odporność na korozję i wytrzymałość)
Miedź (Cu): 28,0%–34,0% (poprawia odporność na korozję redukującą kwasy i wodę morską)
Nikiel + Miedź: Większy lub równy 92,0% (gwarantuje podstawowe właściwości użytkowe stopu)
Monela K500
Nikiel (Ni): 63,0%–67,0% (nieco węższy zakres niż Monel 400, aby dopasować się do procesu wzmacniania wydzieleniowego)
Miedź (Cu): 27,0%–33,0% (nieco dolna górna granica w porównaniu do Monel 400)
Nikiel + Miedź: Większy lub równy 90,0% (niższy niż Monel 400, zarezerwowany dla dodatku elementów wzmacniających)
Najbardziej istotna różnica między tymi dwoma stopami polega na tymMonel K500 zawiera aluminium (Al) i tytan (Ti), natomiast Monel 400 nie posiada tych dwóch pierwiastków. Te dwa elementy są kluczem do utwardzania wydzieleniowego:
Aluminium (Al): 2,3%–3,15%
Aluminium łączy się z niklem, tworząc związek międzymetalicznyNi₃Alpodczas procesu starzenia, obróbki cieplnej.Tytan (Ti): 0,35–0,85%
Tytan reaguje z niklem, tworzącNi₃Tiwytrąca się.
Wydzielenia Ni₃Al i Ni₃Ti są równomiernie rozmieszczone w osnowie niklowo--miedzianej, co może blokować ruch dyslokacji i znacząco poprawiać wytrzymałość i twardość stopu bez zmniejszania jego odporności na korozję. Monel 400 nie posiada tych dwóch pierwiastków i można go wzmocnić jedynie poprzez obróbkę na zimno, z ograniczoną poprawą wytrzymałości.
Obydwa stopy zawierają śladowe ilości żelaza (Fe), manganu (Mn), węgla (C), krzemu (Si), siarki (S) itp., ale istnieją różnice w granicach zawartości:
Monel K500 ma bardziej rygorystyczne limity zawartości żelaza, manganu, węgla i siarki, co ma na celu uniknięcie ingerencji pierwiastków zanieczyszczeń w powstawanie wydzieleń Ni₃Al i Ni₃Ti, zapewniając stabilność efektu wzmacniania opadów.
