인코넬(Inconel)과 모넬(Monel)의 특징과 차이점

 

인코넬 메탈과 모넬 메탈의 특징과 차이점에 대한 내용을 정리하여 포스팅하였습니다. 

A. 인코넬 메탈 [Inconel metal]

인코넬은 오스테나이트 계열에 속하며 니켈(Nickel)-크롬(Chromium)을 기반으로한 초합금 계열에 속하는 금속입니다. 인코넬의 재질 특징은 다음과 같습니다. 

• 인코넬 메탈은 Special metals corporation 에서 생산하는 제품의 등록상표로 알려져 있으며 Inco 로 호칭되기도 합니다. 
• 인코넬의 주 성분은 니켈을 주체로 하며 15%의 크롬과, 6~7%의 철, 2.5%의 티탄, 1%이하의 알루미늄, 망간, 규소 함유되어 있으며 900°C 이상의 산화기류 상태에서 산화하지 않는 우수한 내열성을 갖고 있습니다. 황이 포함된 대기 상태에 노출된다 하더라도 침지 되지 않으며, 대부분의 일반재질이 갖고 있는 온도 변화에 의한 강성에 변화가 없습니다. 600 °C 온도 조건까지 신장, 인장강도, 항복점이 변하지 않아 온도 변화에 의한 기계적 성질을 유지한다는 특징이 있습니다. 
• 내식성, 내열성이 우수하여 열처리로, 초고온 전기로, 연구소 실험로, 석유 화학, 원자로,우주선과 같은 극한 상황에 노출되는 기계부품의 재료로 사용됩니다. 
• 고온에서 산화성이 우수하며 응력 부식 균열이 없고 부식성 물질(황산, 염산) 에 대해 내식성이 우수합니다. 

 

 

B. 모넬 메탈

모넬은 니켈(Nickel)-구리(Cu)로 이루어진 합금으로 해수와 같은 염화물에 대한 내식성이 매우 높은 물질입니다. 모넬 메탈의 재질 특성은 다음과 같습니다. 

• 자화철광석을 제련하는 과정에서 발생하는 생성물인 목탄가루와 환원한 구리, 니켈의 자연합금으로 니켈 60~70%, 구리 26~34%, 철, 망간, 규소로 이루어져 있습니다. 
• 니켈이 갖고 있는 내식성을 향상 시킨 것이 모넬 메탈이며 일반적인 강 재질보다 기계적 강성이 우수합니다. 
• 주 사용처는 해수부식에 의한 내식성을 필요로 하는 곳에 적용되며 플랜트 산업의 해양 분야, 배관, 펌프, 스트레이너, 볼트/너트, 피팅류, 프로펠러와 같은 선박용 부품 요소로 많이 사용됩니다. 

 

내용정리

인코넬과 모넬메탈은 니켈이 포함되어 있다는 공통점이 있습니다. 특정 금속물질 2가지 이상을 합유한 합금으로 분류하며 원자력 발생 증기 발생기 튜브로도 사용될 만큼 가혹한 상태에서의 재질의 유효성이 높다는 장점이 있습니다. 이러한 가혹한 상황에서의 재질 유효성은 일반 재질을 적용할 수 없는 산업 응용분야에 폭 넓게 적용할 수 있다는 장점이 있습니다. 

합금 UNS No. 에 따른 밀도, 인장강도, 항복강도, 경도의 차이가 있기 때문에 재질의 선정시 각 재질별 강성이나 특징을 파악해서 적용해야 합니다. 예를 들어 인코넬 메탈 800의 경우 니켈이 32.5%, 철이 46%, 크롬이 21% 포함된 상태에서 고온 조건에서의 높은 강도를 유지하게끔 조성되어 있습니다. 

밀도는 모넬이 약간 높은 수치를 갖고 있으나 기계적 성질(인장강도, 항복강도, 경도)은 인코넬이 상대적으로 우수합니다. 

 

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