Monel K500 og Monel 400 er begge nikkel-kobberbaserede superlegeringer med fremragende korrosionsbestandighed, men Monel K500 er ennedbørs-hærdet variantaf Monel 400. Deres grundlæggende kemiske sammensætningsforskelle ligger i tilføjelsen af nedbørs-forstærkende elementer i Monel K500, som giver den højere styrke og hårdhed, samtidig med at korrosionsbestandigheden af Monel 400 bibeholdes. Det følgende er en detaljeret sammenligning af deres kemiske sammensætning (alle data er angivet som masseprocent til Monel 400-standarder, i overensstemmelse med AS5} B0-standarder, AS5} og ASTM B127 standarder for Monel 400):
Nikkel-kobberforholdet er grundlaget for Monel-legeringer, og de to kvaliteter har små forskelle i indholdsområdet for disse to kerneelementer:
Monel 400
Nikkel (Ni): 63,0%-70,0% (hovedlegeringselementet, der sikrer grundlæggende korrosionsbestandighed og sejhed)
Kobber (Cu): 28,0%-34,0% (forbedrer modstanden mod at reducere syrer og havvandskorrosion)
Nikkel + kobber: Større end eller lig med 92,0 % (garanterer legeringens kerneydelsesegenskaber)
Monel K500
Nikkel (Ni): 63,0%-67,0% (lidt smallere område end Monel 400, for at matche nedbørsforstærkningsprocessen)
Kobber (Cu): 27,0%–33,0% (lidt nedre øvre grænse sammenlignet med Monel 400)
Nikkel + kobber: Større end eller lig med 90,0 % (lavere end Monel 400, forbeholdt tilsætning af forstærkende elementer)
Den mest væsentlige forskel mellem de to legeringer er detMonel K500 indeholder aluminium (Al) og titanium (Ti), mens Monel 400 ikke har disse to elementer. Disse to elementer er nøglen til nedbørshærdning:
Aluminium (Al): 2,3 %-3,15 %
Aluminium kombineres med nikkel for at danne den intermetalliske forbindelseNi3Alunder ældningsvarmebehandlingsprocessen.Titanium (Ti): 0,35 %-0,85 %
Titanium reagerer med nikkel for at generereNi3Tiudfældninger.
Ni₃Al- og Ni₃Ti-præcipitaterne er ensartet fordelt i nikkel-kobbermatrixen, som kan blokere bevægelsen af dislokationer og væsentligt forbedre legeringens styrke og hårdhed uden at reducere dens korrosionsbestandighed. Monel 400 mangler disse to elementer og kan kun forstærkes ved koldbearbejdning, med begrænset styrkeforbedring.
Begge legeringer indeholder spormængder af jern (Fe), mangan (Mn), kulstof (C), silicium (Si), svovl (S) osv., men der er forskelle i indholdsgrænser:
Monel K500 har strengere grænser for indholdet af jern, mangan, kulstof og svovl, hvilket skal undgå indblanding af urenheder i dannelsen af Ni₃Al og Ni₃Ti bundfald, hvilket sikrer stabiliteten af den nedbørsforstærkende effekt.
