看美國戰爭大片，如經典的《拯救大兵瑞恩》，時常會看到相爭大兵們的隨身必帶的一塊金屬牌，這塊小牌可不能小覷，不僅代表其身份，被別人拿著，那就意味著掛了，所以打造這塊身份牌可不是一般的鋼鐵，那是比不銹鋼貴好幾倍、高耐腐蝕的蒙乃爾合金。這種合金，小到做吉他弦、大到用于航空航天、核武器，下面我們就來揭開這種合金的面紗
Monel合金簡介
Monel合金屬于Ni基合金，其主要化學成分是鎳（Ni），最高含量可達67%)，另一個主要化學成分是銅（Cu），另含有少量鐵（Fe），錳（Mn）和碳（C），硅（Si）等元素。
Monel合金的強度比純鎳高，并可耐受各種介質的腐蝕，包括快速流動的海水。Monel合金的加工方式包括熱作加工，冷作加工，機加工和焊接。
1901年，國際鎳公司（International Nickel Company (INCO)）的冶金學家羅伯特?克魯克斯?斯坦利（Robert Crooks Stanley）創造了Monel合金。
Monel合金名稱的來源，據息是為了向時任的公司董事長安布羅斯?蒙乃爾（Ambrose Monell）表達致敬，后來斯坦利先生也擔任了國際鎳公司董事長職位。Monel合金在1906年被授予了專利。
大家也許注意到，名稱中漏掉了一個字母L，這是因為這個年代，不允許使用家族名稱作為注冊商標名稱。現在，Monel商標已歸屬于特殊金屬公司（Special Metals Corporation）。
Monel合金是一種昂貴的合金，其價格是純銅和純鎳的5~10倍。因此，它僅用于那些無法用廉價替代品替代它的應用場合。
Monel合金的性能
Monel合金是一種固溶二元合金。由于Ni和Cu相互固溶，所以它也是一種單相合金。與鋼相比，Monel合金機加工很困難，這主要是由于其快速加工硬化的特點所致。它需要以低轉速和低進刀量進行車削。
Monel合金400的密度為8.80 g/cm3，熔化溫度范圍為1300~1350 °C，電導率約為34% IACS（IACS指國際退火銅標準導電率），退火態的硬度值為65 HRB。Monel合金400以其韌性好聞名，并可在相當大溫度范圍內保持這種韌性。
它可耐受各種酸堿的腐蝕，有些Monel合金甚至可耐受純氧灼燒。它通常用于高腐蝕性環境。添加少量鋁（Al）和鈦（Ti）之后形成的Monel合金K-500，其耐蝕性與Monel合金400相同，但強度更高，這主要得益于時效處理時γ’相的形成。通常情況下，Monel合金比不銹鋼材料昂貴很多。
Monel合金400在零度以下也能保持優異的力學性能，雖然強度和硬度會增加，但塑性或韌性只略有下降。即使在液氫中冷卻，合金也不會發生韌脆轉變，這也是Monel合金與有低溫脆性黑色金屬材料（鋼和鐵）最顯著的區別。
Monel合金在很多環境下的耐蝕性較好，但在鹽水下暴露時，易發生點銹；也無法耐受含有一氧化氮、硝酸、二氧化硫和次氯酸鹽介質的腐蝕。使用Monel合金還會發生電化學腐蝕，換句話說，當鋁，鋅或鐵材質的緊固件與Monel合金接觸時，在某些特定情況下（例如在快速流動的海水使用），金屬緊固件將被快速腐蝕掉。
Monel合金的用途
航天航空
在1960年代。Monel合金在航天航空器建造領域獲得了大量訂單。特別是用于建造試驗性噴氣式飛機的機身和蒙皮。例如北美X-15，可用于耐受極速飛行時氣動摩擦時產生的大量熱量。Monel合金在特別高的溫度下，仍能保持其強度，使其能高的大氣層飛行速度下保持形狀穩定。
在航空器維護時，Monel合金被用作高溫區域的鎖線，以確保緊固件鎖緊；出于經濟性考慮，其他區域通常采用不銹鋼材質的鎖線。
兩組鉆孔螺栓頭的安全鎖線
石油開采和精煉
Monel 用于制作烴化裝置中直接接觸濃縮的氫氟酸的部件。Monel合金超常的抗氫氟酸腐蝕能力令人驚嘆，它可耐受所有濃度的氫氟酸，耐受溫度可達到氫氟酸的沸點。這可能是常用工程合金材料中耐蝕性最好的材料。Monel合金還能夠耐受還原性環境下的各種硫化物和鹽酸的腐蝕。
海洋工程
Monel合金的耐蝕性使其成為海工用途的理想材料，例如管路系統，泵軸，海水閥，曳繩釣釣線，籃狀濾網。有些Monel合金是完全無磁性的，被用于制作掃雷艦的錨索，磁場測量設備的罩殼。在游艇上，Monel合金線被用于鎖緊錨索卸扣，Monel合金還用于制作水箱和燃料箱和其他水下用裝置，例如螺旋槳軸和龍骨螺栓。
曳繩釣釣線
需要注意的是，由于在海水中存在電化學腐蝕（雙金屬腐蝕）的問題，造船時，對Monel合金與其他金屬（例如鋼）之間務必進行隔絕處理，紐約時報1915年8月25日發表的一篇文章報道了一艘215英尺長游艇發生的事故：“首艘船體完全采用Monel合金建造的游艇，在僅僅六周的時間內就變成了碎片，被迫報廢”，這正是拜電化學腐蝕所賜，游艇的鋼結構龍骨與Monel合金接觸后，很快被蝕薄，并最終導致了游艇船底的崩潰。
在海鳥研究方面，特別是鳥足識別環的制作材料選擇上，用Monel合金制作的鳥足識別環已用于很多種類的海鳥上，例如生活在腐蝕性海水環境中的信天翁。
樂器
Monel合金被用于制造某些高質量樂器閥門活塞或轉子，例如小號，大號和法國號。RotoSound公司于1962年使用Monel合金制作了電吉他的琴弦，這些琴弦被很多藝術家使用。2023年，阿達里奧琴弦公司（D'Addario string company）發布了一組小提琴琴弦產品，這種琴弦也是把Monel合金纏繞在D和G弦上的圓纏弦。
其他
用Monel合金制作的身份牌（二戰期間美軍士兵的身份牌（Dog tags）。
該身份牌在其本人信息的下方，還列出了其妻子的姓名和住址。左上角的小“A”代表其血型為A型，其下方的小“M”代表了他所使用的防毒面具的尺寸為中型。
對各種酸和氧的優良耐蝕性，使Monel合金成為化工行業的一種優質材料。其他使用場景如：
1、鈾濃縮，大多數用于六氟化鈾大口徑管道是用Monel合金制作的；
2、高壓強反應性瓶裝氣體（例如HCl）調節閥；
3、二十世紀早期，Monel合金被廣泛應用于蒸汽發電機組的過熱蒸汽系統；
4、Monel合金也經常被用于制作廚房水槽和眼鏡框架；
5、用于制作鍋爐點火管的燃燒室；
6、設計壽命為10000年Long Now時鐘（Clock of Long Now），在不使用貴金屬的前提下，基于耐蝕性方面的擔憂，時鐘一些部件使用Monel合金材料制作。
當然，除此以外還有更多的使用用途，這里就不再一一列舉。
