Monel(Ni68Cu28Fe)是一种使用量最大、用途最广、综合性能最佳的耐蚀镍铜合金。它的化学成分可以有多个合金牌号，但在耐蚀性方面它们之间并没有显著差别。让我们来了解一下Monel的特点。
Monel(Ni68Cu28Fe)化学成分Monel合金的化学成分主要由30%的铜和65%的镍，还有少量的铁（1%～2%）组成。它的组织结构是典型的单相奥氏体组织，镍和铜可以以任何比例互溶，因此通常没有金属间相析出。在金相显微镜下观察此合金的组织，可以看到奥氏体基体上分布着非常细小的非金属夹杂物，如硫化物和硅酸盐。在某些条件下，也可以观察到碳化物的存在。
Monel合金具有出色的耐腐蚀性能。正如之前提到的，镍铜合金相对于纯镍来说更耐还原性介质的腐蚀，也比纯铜更耐氧化性介质的腐蚀。Monel合金也不例外，由于它呈单相奥氏体组织，不存在由于复相合金不同相间电偶反应引起的腐蚀问题。
首先，从大气腐蚀方面来看，Monel合金在大气中具有极高的耐蚀性，属于极耐蚀的合金。
其次，在水腐蚀方面，许多工业合金如不锈钢和铝合金在工业水腐蚀中常常遇到点蚀和应力腐蚀等问题。尽管它们在一般腐蚀性环境下表现出色，但当涉及到水腐蚀时，选择不锈钢和铝合金就需要更加谨慎。然而，Monel合金在大多数水腐蚀条件下，不仅耐蚀性极佳，而且很少发生点蚀和应力腐蚀等问题。无论是在天然水还是蒸馏水中，Monel合金都表现出极高的耐蚀性，腐蚀速率一般≤0.mm/a（包括不同温度、不同流速和充入空气的苛刻条件）。在酸性含氧化性盐类的矿浆水中，对于Monel合金的腐蚀会加重，但仍然属于耐蚀材料之列。在核反应堆高纯水条件下，Monel合金的腐蚀速率要比普通Ni-Cr合金（0Cr15Ni75Fe）和含铌不锈钢（0Cr18Ni11Nb）高2～3倍。在蒸汽和水共存的条件下，例如在冷凝器中，如果有二氧化碳和空气存在，Monel合金在气相中将有明显的腐蚀。试验表明，当气相中含有70%的CO?和30%的空气，温度为71℃时，Monel合金的腐蚀速率可高达1.5mm/a。但是，当气相中CO?和空气的比例发生变化时，合金的腐蚀速率会有所降低。
在天然海水和人工海水中，Monel(Ni68Cu28Fe)合金表现出优良的耐蚀性。在存在空蚀和磨蚀条件下，此合金的耐蚀性更加突出。因此，它常被用于制造螺旋桨轴、泵轴、冷凝器传热管和叶轮等海洋设备。在海水中，Monel(Ni68Cu28Fe)N的另一个重要应用是用于制造采油平台飞溅区的防海水腐蚀结构部件。在强搅动、有空气存在的海水中，Monel(Ni68Cu28Fe)合金的腐蚀速率一般不超过0.mm/a。然而，在静止的海水中，Monel(Ni68Cu28Fe)合金容易发生点蚀，尽管点蚀的扩展速率较慢，几年后其深度也不会超过1.3mm。
在高温腐蚀方面，经空气和氧气试验表明，Monel(Ni68Cu28Fe)N合金是啥材料合金的抗氧化能力略低于纯镍。合金表面的氧化膜外层含有CuO和Cu?O，而内层则富含镍，基本上是纯氧化镍。Monel(Ni68Cu28Fe)合金在空气中连续工作的最高温度一般认为是在℃左右。
在高温蒸汽中，无论是干燥的还是湿润的蒸汽，Monel(Ni68Cu28Fe)合金的使用温度一般要≤℃。在高流速的蒸汽中，合金表现出良好的耐冲蚀性能。然而，当受到应力的Monel(Ni68Cu28Fe)合金在温度高于℃的蒸汽中会出现沿晶脆化现象，尤其在℃和℃时最为明显。这一现象是确定该合金在蒸汽中使用温度上限的主要依据之一。在～℃的干燥蒸汽中，经过～1小时的试验，Monel(Ni68Cu28Fe)合金的腐蚀速率一般≤0.mm/a。
另外，由于Monel(Ni68Cu28Fe)合金具有较高的镍含量，它能够耐受无水氨和氮化条件下的腐蚀，使用温度通常不超过℃。
与镍相似，Monel(Ni68Cu28Fe)合金在熔融硫和含硫介质中容易受到腐蚀，因为它容易形成低熔点的硫化镍。其使用温度一般不超过℃和℃。前者是指对于还原性硫和硫化物（液态硫和蒸气，硫化氢）的腐蚀，而后者是指对于氧化性硫化物（如二氧化硫）的腐蚀。
总结来说，Monel(Ni68Cu28Fe)合金在大气、水、海水和高温环境下都表现出良好的耐蚀性能，使其成为广泛应用的耐蚀合金。它在海洋设备、化工设备、核工业等领域具有重要的应用价值。然而，在特定的腐蚀介质和高温条件下，仍需要对其使用进行限制和注意。#MONEL#