Category: Superalloy

Monel K500 (Alloy K500)

Posted on by STP Team

Monel K500 (UNS N05500/ W.Nr. 2.4375),

Nama umum lainnya: Alloy K500. MONEL adalah merek dagang terdaftar dari grup perusahaan Special Metals Corporation.

Monel K500 adalah salah satu paduan logam berbasis nickel (nickel-base alloy) yakni paduan logam yang unsur logam utamanya adalah unsur nikel. Pada Monel selain Ni, paduan utama lainnya adalah tembaga (Cu) (paduan Ni-Cu). Di artikel kami sebelumnya telah dibahas juga material nickel-base alloy lainnya yakni Inconel (paduan Ni-Cr).

Monel K500® memenuhi berbagai spesifikasi industri dan internasional. Yakni:
 
UNS N05500
ASME SB-865
AMS 4676
QQ-N-286
Werkstoff No. 2.4375

UNS:N05500
Specifications:ASME SB-865, AMS 4676, QQ N 286
International Specifications:WERKSTOFF Nr 2.4375

Monel K500 dibandingkan Monel 400

Monel K500® pada dasarnya adalah versi yang lebih kuat, lebih keras dari Monel 400®. Komposisi dasarnya mirip dengan Alloy 400 tetapi dengan sifat pengerasan aging (age-hardening) yang terjadi ketika ditambahkan paduan alloy Al dan Ti.

Monel K500® dipanaskan di bawah kondisi yang terkendali untuk mengendapkan partikel submikroskopik Ni3 (Ti, Al) di seluruh material.

Peningkatan sifat mekanik (kekuatan dan kekerasan) diperoleh dengan menambahkan konten aluminium dan titanium ke dasar nikel-tembaga, dan dengan memanaskan di bawah kondisi yang terkendali sehingga partikel submikroskopi Ni3 (Ti, Al) diendapkan di seluruh matriks.

Jadi, Monel K500 merupakan penggabungan karakteristik ketahanan korosi yang sangat baik dari Monel 400 ditambah keuntungan tambahan berupa kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi.

Peningkatan sifat mekanik (kekuatan dan kekerasan) ini diperoleh dengan penambahan aluminium (Al) dan titanium (ti) ke dasar paduan nikel-tembaga dan dengan pemrosesan termal/perlakua panas yang digunakan untuk mempengaruhi presipitasi, biasanya disebut age hardening / precipitation hardening atau aging.

Jika dibandingkan dengan Alloy 400, Alloy K-500 ini memiliki sekitar tiga kali kekuatan luluh dan kekuatan tarik yang lebih tinggi.

Kekuatan paduan baja nikel ini tahan hingga 1200 ° F, tetap ulet dan tangguh hingga suhu 400 ° F. Kisaran titik leburnya/ melting range adalah 2400-2460 ° F.

Monel k-500 bersifat non magnetik, bahkan pada suhu yang cukup rendah.

Komposisi Kimia (Chemical Composition) Monel K-500

Limiting Chemical Composition, %, of MONEL Alloy K-500

  • Nickel (plus Cobalt) ……………………………………………..63.0 min.
  • Carbon………………………………………………………………0.25 max.
  • Manganese ………………………………………………………….1.5 max.
  • Iron……………………………………………………………………..2.0 max.
  • Sulfur ………………………………………………………………..0.01 max.
  • Silicon …………………………………………………………………0.5 max.
  • Copper …………………………………………………………….27.0 – 33.0
  • Aluminum …………………………………………………………2.30 – 3.15
  • Titanium …………………………………………………………..0.35 – 0.85
  • 63% Nickel
  • 0.25% Carbon (C)
  • 1.5% Manganese (Mn)
  • 2% Iron (Fe)
  • Copper (Cu) 27-33%
  • Aluminum (Al) 2.30-3.15%
  • Titanium (Ti) 0.35-0.85%

 

Ni

Mn

Si

Fe

Al

S

C

Cu

Max

 

1.50

0.50

2.00

3.15

0.010

0.18

33

Min

63.00

 

 

 

2.30

 

 

27

Grade

C

Mn

Si

Cu

Fe

Ni

S

Monel K500

0.25 max

1.5 max

0.5 max

27.00 – 33.00

0.5 – 2

63.00 min

0.010 max

Physical Constants of MONEL Alloy K-500 (http://www.specialmetals.com)

  • Density,
  • g/cm3 ……………………………………………………………8.44
  • lb/in.3 ………………………………………………………….0.305
  • Melting Range,
  • °F ……………………………………………..2400-2460
  • °C ……………………………………………..1315-1350
  • Modulus of Elasticity, 103 ksi
  • Tension …………………………………………………………………..26.0 Torsion……………………………………………………………………..9.5
  • Poisson’s Ratio (aged material at room temperature)………0.32

Sifat Mekanik (Mechanical properties) Monel K500

Density

Melting Point

Tensile Strength

Yield Strength (0.2%Offset)

Elongation

8.44 g/cm3

1350 °C (2460 °F)

Psi – 1,60,000 , MPa – 1100

Psi – 1,15000 , MPa – 790

20%

Perbandingan komposisi kimia berbagai jenis Monel

Trade Name

ASTM/AISI

Alloy type

UNS

%Cu

%Al

%Ti

%Fe

%Mn

%Si

%Ni

Monel 400

B 127, B 164

N04400

28–34

2.5 max

2.0 max

0.5 max

63 min

Monel 401

N04401

28–34

2.5 max

2.0 max

63 min

Monel 404

N04404

Rem

0.05 max

0.5 max

0.1 max

0.1 max

52–57

Monel K-500

B 865

N05500

27–33

2.3–3.15

0.35–0.85

2.0 max

1.5 max

0.5 max

63 min

Monel 405

B 164

N04405

28–34

2.5 max

2.0 max

0.5 max

63 min

Aplikasi Monel K500

Monel Alloy K500 sangat cocok untuk pompa sentrifugal di industri kelautan karena kekuatannya yang tinggi dan tingkat korosi yang rendah dalam air laut berkecepatan tinggi. Dengan tingkat korosi yang sangat rendah dalam air laut berkecepatan tinggi dan kekuatan tinggi, batang Monel K500® adalah bahan yang ideal untuk aplikasi kelautan. Bar Monel K500® juga tahan terhadap lingkungan gas asam.

Alloy K500 Bars adalah paduan nikel-tembaga dengan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik di berbagai media termasuk air laut, asam hidrofluorik, asam sulfat, dan alkali.

Paduan Monel K-500 populer di sejumlah bidang termasuk:

  • Industri Kimia (valves/katup dan pumps/pompa).
  • Produksi Kertas (doctor blades and scrapers ).
  • Minyak dan Gas Bumi (pump shafts, drill collars and instruments, impellers, and valves).
  • Komponen dan sensor elektronik.
Monel K500 Round Bar & Rod Application Industries
  • Off-Shore Oil Drilling Companies
  • Power Generation
  • Petrochemicals
  • Gas Processing
  • Specialty Chemicals
  • Pharmaceuticals
  • Pharmaceutical Equipment
  • Chemical Equipment
  • Sea Water Equipment
  • Heat Exchangers
  • Condensers
  • Pulp and Paper Industry

Penjelasan dan aplikasi nickel-base alloy atau paduan Monel K500 ini tentu belum lengkap. Silahkan bila anda ingin menambahkan informasi tambahan.

Monel and Inconel, what’s the difference?

Posted on by STP Team

Both Monel and Inconel are Nickel-based alloy metals. Where the main elements contained in this metal are Nickel elements. Unlike steel, steel is a metal alloy based on Fe-Ni metal elements. then what is the difference between monel and inconel?

The fundamental difference of Monel anda Inconel

Both Monel and Inconel have nickel as their primary metal. However, Monel has copper and Inconel has Chromium. Monel is a nickel-copper (Ni-Cu) alloy and Inconel is a nickel-chromium (Ni-Cr) alloy.

To better distinguish the difference between these two, we need to address the strength of their dual-primary ingredient.

The Difference Between Nickel-Copper and Nickel-Chromium

Nickel Chromium (Inconel)


Nickel and chromium together are fantastic at fending off oxidation and high-temperature corrosion. This would make them ideal for places that interact with frequently different gasses and large temperature variances.

Inconel 625 and inconel 800

Oil and Gas Extraction, aerospace, and pharmaceutical application are great examples of industries that would require Nickel Chromium or Inconel.

Nickel Copper (Monel)
Nickel Copper, however, is great for corrosion resistance. Their notable strengths would be against sea water, both hydrofluoric and sulfuric acids, as well as alkalies and harsher acids.

Monel Metal
(http://www.chemistrylearner.com/monel.html)

These strengths play to the trades of chemical processing, sea refineries, oil refineries, as well as coastal structures. If you work in these fields, you will benefit from the Nickel Copper or Monel alloys.

Monel, is an alloy of nickel (Ni = 67%) with copper metal (Cu = 28%) and other metal elements ferro, Mn, and Si. The use of monel metal is much for the chemical industry, food ingredients due to its excellent corrosion-resistant properties in addition to its strength and tenacity and high temperature resistance. The monel metal can withstand physical and mechanical properties up to a working temperature of 750 ° C.

Alternate Characteristics
Regardless of heat transference and corrosion resistance, there are other factors that will affect your purchase of either.

Inconel, on average, tends to have higher yields and tensile strength. This will tend to make it greater as a structural product if you are looking to use it in chemical plants.

Additionally, while we wrote about how Monel is better when dealing with sea water and corrosion resistance, it is worth noting that Inconel 625 specifically does particularly well at resisting sea water and marine conditions, in the chance you are looking for a happy medium.

Properties and Characteristics of Monel

Physical Properties
Color/appearanceGray
LusterMetallic
Melting point1300 – 1350°C
Density8.80X103 kg/m3
State of matter at room temperature (normal phase)Solid
Hardness110-150 HB
Thermal Conductivity21.8 W/(m K)
Resistivity54.7X10-8 ohm-m ]
Tensile strength (annealed)550 MPa
Specific heat capacity427 J/(kg*K)
Modulus of elasticity179 GPa

Monel Alloy
(http://www.chemistrylearner.com/monel.html)

Uses

  1. Resistance to deterioration makes Monel 400 ideal for use in equipment parts that remain in chemical and marine environments .
  2. For producing hydrocarbon and chemical processing equipment .
  3. In carburetor needle valves and sleeves, exhaust manifolds and other critical parts of aircraft .
  4. Making screw machine products, heat exchangers, piping systems and wind instruments .

Monel Wire
(http://www.chemistrylearner.com/monel.html)

That’s the difference between monel and inconel, so we can know the difference and can choose material according to the application, function and purpose

If you have any additional questions about which of these nickel-based products will be better for you, go ahead and please contact us at the email address: info@steelindopersada.com. We would love to sort you out!

References :

  1. https://www.stainlessshapes.net
  2. http://www.chemistrylearner.com
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/Monel

Mengenal Inconel “Superalloy Berbasis Nikel” dan Aplikasinya

Posted on by STP Team

Inconel

Logam Inconel adalah superalloy yang berbasis nikel (nickel-base alloys) dengan tambahan kandungan unsur Chrom (Cr) dan Besi (Fe), sehingga kadang disebut juga superalloy yang berbasis nikel-kromium-besi (Ni-Cr-Fealloys). Unsur terbesarnya adalah pada kandungan Nickel (Ni).

Paduan Inconel adalah material yang tahan oksidasi dan korosi pada suhu tinggi.

Inconel cocok untuk layanan di lingkungan yang ekstrim yang mengalami tekanan dan panas. Ketika dipanaskan, Inconel akan stabil karena adanya lapisan oksida pasivator yang melindungi permukaan dari serangan lebih lanjut.

Inconel akan mempertahankan kekuatannya pada rentang temperatur yang luas, atraktif untuk aplikasi suhu tinggi di mana aluminium dan baja akan menyerah dan mengalami creep (mulur) akibat kekosongan kristal pada kondisi induksi termal. Kekuatan suhu tinggi Inconel ini karea adanya penguatan larutan padat (solid solution strengthening) atau pengerasan presipitasi (precipitation hardening), tergantung pada paduan.

Paduan Inconel kadang-kadang disebut dalam bahasa Inggris sebagai “Inco” (atau kadang-kadang salah mengeja : “Iconel”). Contoh nama dagang umum untuk Inconel Alloy 625 meliputi: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 dan Nicrofer 6020.

Inconel
Element (% by mass)
HB
Ni
Cr
Fe
Mo
Nb
Co
Mn
Cu
Al
Ti
Si
C
S
P
B
600
72.0
14.0-17.0
6.0
-10.0
1.0
0.5
0.5
0.15
0.015
617
44.2-56.0
20.0-24.0
3.0
8.0-10.0
10.0-15.0
0.5
0.5
0.8-1.5
0.6
0.5
0.15
0.015
0.015
0.006
625
58.0
20.0-23.0
5.0
8.0-10.0
3.15-4.15
1.0
0.5
0.4
0.4
0.5
0.1
0.015
0.015
<21 HRC
718
50.0-55.0
17.0-21.0
Bal
2.8-3.3
4.75-5.5
1.0
0.35
0.2-0.8
0.65-1.15
0.3
0.35
0.08
0.015
0.015
0.006
34-39 HRC
X-750
70.0
14.0-17.0
5.0
-9.0
0.7-1.2
1.0
1.0
0.5
0.4-1.0
2.25-2.75
0.5
0.08
0.01
800
30-34
19-23
min 35.5
Max. 2.0
Max. 2.0
Max. 1.5
Max.
0.75
0.15-0.60
0.15-0.60
Max.
1.0
0.06-
0.10
Max.
0.015
Max.
0.03
Max.
192
925
44
20.14
27.49
3.18
0.3
0.17
2.02
0.23
2.19
0.06
0.008
<0.0003
0.008
30-38 HRC

 Contoh type Inconel dan Komposisi Kimianya 

Telah disebutkan di atas bahwa inconel merupakan super alloy, apakah super alloy itu?

Super Alloy adalah paduan yang di kembangkan untuk penggunaan material pada temperatur tinggi tahan terhadap hot corrosion (korosi yang disebabkan oleh suhu tinggi) dan hot erosion (erosi yang disebabkan oleh suhu tinggi). Super Alloy semula dikembangkan untuk aircraft turbin engine. Pada umumnya mengandung unsur Fe, Ni, Co, Cr dan sejumlah W,Mo,Ta,Nb,Ti dan Al. contoh : hastelloy dan Inconel.

Superaloy terdiri dari material yan berbasis besi, berbasis kobalt, atau berbasis nikel :

Superalloy berbasis Besi, pada umumnya mengandung 32-67% Fe, dari 15 sampai dengan 22% Cr, dan 9-38% Ni. Paduan umum dalam kelompok ini adalah seri incoloy.

Superalloy berbasis Cobalt, pada umumnya mengandung 35-65% Co, dari 19 menjadi 30% Cr, dan naik 35% Ni. Superalloy ini tidak sekuat superalloy berbasis nikel, tetapi mereka mampu mempertahankan kekuatan mereka pada suhu yang lebih tinggi.

Superalloy berbasis Nikel, adalah yang paling umum dari superalloy, dan mereka tersedia dalam berbagai macam komposisi (tabel 6.9). komposisi nikel adalah 38-76%.

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa inconel adalah material berbasis nikel (nickel base alloys), maka perlulah kita mengenali unsur logam nikel sebagai unsur utama logam inconel ini.

Unsur Logam Nikel dan Paduannya

Nickel (Ni) adalah logam perak-putih yang ditemukan pada tahun 1751 dan unsur paduan utama yang memberikan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan korosi.

Nikel adalah suatu logam yang penting dikarenakan sifatnya yang tahan karat dan tahan oksidasi pada temperatur tinggi.

Karakteristik unsur logam Nikel :

  • Memiliki struktur FCC (Face Center Cubic)
  • Densitas/massa jenis=8.9 gram /cm3.
  • Titik cair: 1453°C
  • Tahan korosi dalam air maupun air laut.
  • Memiliki harga yang relatif mahal ($7/lb)

Aplikasi Nikel dan Paduan
Nikel dan paduan nikel digunakan untuk berbagai macam aplikasi, sebagian besar yang melibatkan ketahanan terhadap korosi dan/atau tahan panas. Beberapa di antaranya adalah :

• Turbin gas Pesawat
• Aplikasi medis
• Sistem tenaga nuklir
• Kimia dan petrokimia industri
• Pelindung baja (stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai,
• Elektronik, aplikasi industri pesawat terbang, industri tekstil, turbin
• Pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu
• Listrik, katalisator lemak, pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L., 2005).

Nickel digunakan secara luas pada baja tahan karat (stainless steel) dan paduan berbasis nikel. Nikel murni komersial banyak digunakan untuk peralatan listrik dan elektronika karena kekuatannya dan konduktifitas listriknya yang baik serta tahan korosi untuk peralatan pemrosesan makanan.

Paduan nikel digunakan pada aplikasi temperatur tinggi (seperti komponen mesin jet, roket, dan pembangkit listrik tenaga nuklir), dalam penanganan makanan dan peralatan pengolahan kimia, koin, dan dalam perangkat kapal laut.

Karena nikel mempunyai sifat magnetik, paduan nikel juga digunakan dalam aplikasi elektromagnetik, seperti solenoida.

Penggunaan utama nikel yaitu sebagai logam untuk electroplating dari part untuk permukaannya dan untuk peningkatan ketahanannya terhadap korosi dan keausan.

Paduan nikel memiliki kekuatan tinggi dan tahan korosi pada temperature tinggi. Pemaduan unsur nikel kromium, kobalt, dan molibdenum. Sifat paduan nikel dalam mesin, pembentuk, casting, dan pengelasan dapat dimodifikasi dengan berbagai unsur paduan lainnya.

Berbagai paduan nikel, memiliki berbagai kekuatan pada temperatur yang berbeda, telah dikembangkan .

Meskipun nama dagang masih digunakan secara umum, paduan nikel sekarang diidentifikasi dalam sistem UNS dengan huruf N. Jadi, hastelloy G yang sekarang adalah N06007.

Monel adalah paduan nikel-tembaga. Inconel adalah paduan nikel-kromium dengan tegangan tarik hingga 1400 MPa.

Hastelloy (paduan nikel-kromium) memiliki ketahanan korosi yang baik dan kekuatan tinggi pada suhu yang tinggi.

Nichrome (paduan nikel, kromium, dan besi) memiliki ketahanan listrik tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi dan digunakan untuk elemen pemanas listrik.

Invar dan kovar (paduan besi dan nikel) memiliki sensitivitas yang relatif pada suhu rendah.

Logam Monel

Nikel dan tembaga dapat memadu dengan sempurna satu sama lain dengan berbagai komposisi.

Nikel yang dipadu dengan 32% Cu menghasilkan Monel 400 yang memiliki kekuatan yang tinggi, kemampuan las dan ketahanan korosi yang sangat baik di berbagai lingkungan.

Monel R-405 adalah Monel 400 jenis bebas pemesinan dengan komposisi seperti Monel 400 ditambah 0.043% berat S. Penambahan S untuk memperbaiki sifat dimesin (machinability).
Monel K-500 dibuat dengan menambahkan aluminium dan titanium dalam komposisi dasar nikel-tembaga. Komposisi: 66.5Ni-29.5Cu-0.13C-0.75Mn-1.0Fe-0.60Ti-2.73Al (dalam % berat).