Λεπτομερή περιγραφή των μοναδικών πλεονεκτημάτων και των τομέων εφαρμογής του Monel Alloy

Το Monel είναι εμπορική ονομασία για μια οικογένεια κραμάτων νικελίου-χαλκού και όχι το όνομα ενός υλικού, και τα δημοσιευμένα στοιχεία για την οικογένεια δείχνουν πόσο αξίζει αυτή η διάκριση. Οι ποιότητες σε γενικές γραμμές μοιράζονται μια βασική χημεία και φτάνουν την αντοχή τους με τρεις διαφορετικές διαδρομές, και η επιλογή μεταξύ τους μετακινεί την αντοχή εφελκυσμού περισσότερο από το μισό, αποφασίζει εάν ένα εξάρτημα είναι αξιόπιστα μη μαγνητικό σε θερμοκρασία δωματίου και ορίζει πόσα θερμικά βήματα πρέπει να προγραμματίσει ένας κατασκευαστής.

Τα μέλη είναι κράμα MONEL 400, κράμα K-500 και κράμα R-405. Το κράμα 400 δημοσιεύεται ως κράμα στερεού διαλύματος που μπορεί να σκληρυνθεί μόνο με ψυχρή επεξεργασία. Το K-500 δημοσιεύεται ως συνδυάζοντας την αντίσταση στη διάβρωση του κράματος 400 με μεγαλύτερη αντοχή και σκληρότητα, που λαμβάνεται με την προσθήκη αλουμινίου και τιτανίου στη βάση νικελίου-χαλκού και θέρμανση του υλικού υπό ελεγχόμενες συνθήκες έτσι ώστε τα υπομικροσκοπικά σωματίδια Ni3(Ti, Al) να καθιζάνουν σε όλη τη μήτρα, μια επεξεργασία που σκληραίνει η γήρανση. Το R-405 είναι η έκδοση ελεύθερης κατεργασίας του κράματος 400 και οι φυσικές σταθερές που δημοσιεύονται για το κράμα 400 αναφέρεται ότι ισχύουν και για αυτό.

Αυτό που ακολουθεί είναι η οικογένεια που την πληροί ο αγοραστής: οι ονομασίες, η χημεία που διαχωρίζει τις ποιότητες, η δύναμη που μπορεί να αγοραστεί σε κάθε μορφή, έξι πλεονεκτήματα που συνοδεύουν τους δημοσιευμένους αριθμούς, οι βιομηχανίες που αγοράζουν κάθε κατηγορία και οι δασμοί όπου ένα κράμα νικελίου-χαλκού είναι η λάθος απάντηση.

Οι χαρακτηρισμοί είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να διευθετηθεί. Το Monel είναι εμπορικό σήμα της ομάδας παραγωγών που ανέπτυξε τα κράματα και ένα σχέδιο ή μια έρευνα που φέρει μόνο την εμπορική ονομασία αφήνει ανοιχτή την προδιαγραφή. Ο αριθμός UNS είναι το αναγνωριστικό που ταξιδεύει με μια παραγγελία αγοράς και σε αυτήν την οικογένεια φέρει επίσης τη διαδρομή σκλήρυνσης, επειδή οι τρεις ποιότητες είναι τρία διαφορετικά υλικά και όχι τρεις ιδιοσυγκρασίες του ενός.

Δύο συνέπειες προκύπτουν από αυτόν τον πίνακα πριν συγκριθεί οποιαδήποτε ιδιότητα. Μια απαίτηση για μέγιστη αντοχή σε αυτή την οικογένεια δεν μπορεί να ικανοποιηθεί καθόλου από το κράμα 400, επειδή ο μηχανισμός που θα το απέδωσε απουσιάζει από το κράμα. Μια απαίτηση για μια απλή διαδρομή από το απόθεμα στο τελικό εξάρτημα ικανοποιείται πιο εύκολα από το κράμα 400, επειδή είναι το μέλος χωρίς θερμικό βήμα μετά τη διαμόρφωση.

Το κράμα 400 είναι ένα δυαδικό κράμα στερεού διαλύματος. Το νικέλιο και ο χαλκός είναι αμοιβαία διαλυτά σε όλες τις αναλογίες, επομένως η δομή είναι μονοφασική με ένα επικεντρωμένο κυβικό πλέγμα και μια παράμετρο πλέγματος 3,534 angstrom, και δεν υπάρχει δεύτερη φάση για καθίζηση. Το K-500 διατηρεί αυτή τη μήτρα και προσθέτει δύο στοιχεία που κατακρημνίζονται, που είναι το σύνολο της μεταλλουργικής διαφοράς μεταξύ των δύο κύριων ποιοτήτων. Τα παρακάτω όρια είναι τα όρια προδιαγραφών και οι δύο σειρές στο κάτω μέρος του πίνακα υπάρχουν μόνο στο K-500.

Μια απαίτηση κατασκευής προκύπτει από τη χημεία και όχι από ένα σχέδιο καταστήματος. Το θείο βλάπτει αυτήν την οικογένεια σε υψηλή θερμοκρασία και η δημοσιευμένη πρακτική ανόπτησης για το κράμα 400 απαιτεί επομένως μια αναγωγική ατμόσφαιρα χωρίς θείο. Τα κραγιόνια και το γράσο σήμανσης, καθώς και ορισμένα πυρίμαχα υλικά, πρέπει να φυλάσσονται μακριά από ένα μέρος που μπαίνει σε έναν κλίβανο, κάτι που είναι ένας κανόνας που προέρχεται απευθείας από ένα όριο σύνθεσης.

Οι δημοσιευμένες σειρές είναι σύνθετα υλικά για διάφορα μεγέθη προϊόντων και, με τα λόγια του ίδιου του παραγωγού, δεν είναι κατάλληλα για λόγους προδιαγραφής. Είναι χρήσιμα για τον αντίθετο σκοπό, που είναι να δείξουν στον αγοραστή τι είναι εφικτό σε μια δεδομένη μορφή και πόσο από τη διάδοση της δύναμης της οικογένειας προέρχεται από τη φόρμα και όχι από τον βαθμό.

Διαβάστε τις τέσσερις τελευταίες σειρές και η οικογένεια καταλήγει σε ένα σχήμα. Το Alloy 400 κορυφώνεται στην περιοχή των 965 MPa σε λωρίδα ελατηρίου και το K-500 συνεχίζει να ξεπερνά τα 1.500 MPa με την ίδια μορφή μετά τη γήρανση, δηλαδή περισσότερο από το μισό. Το μακρινό άκρο είναι προσβάσιμο μόνο μέσω της αντίδρασης καθίζησης και το κοντινό άκρο είναι προσβάσιμο χωρίς φούρνο.

Η οικογένεια επιλέγεται πρώτα για ό,τι δεν κάνει στα χλωρίδια και στα αναγωγικά οξέα. Το κράμα 400 παρουσιάζει πολύ χαμηλούς ρυθμούς διάβρωσης στο ρέον θαλασσινό νερό, προσφέρει εξαιρετική αντοχή στο υδροφθορικό οξύ σε όλες τις συγκεντρώσεις μέχρι το σημείο βρασμού, το οποίο ο παραγωγός περιγράφει ίσως ως το πιο ανθεκτικό από όλα τα κοινώς χρησιμοποιούμενα κράματα μηχανικής και ανθίσταται σε πολλές μορφές θειικού και υδροχλωρικού οξέος υπό αναγωγικές συνθήκες. Το όριο δημοσιεύεται στο ίδιο έγγραφο: το κράμα είναι χρήσιμο σε θερμοκρασίες έως και 1.000 °F σε οξειδωτικές ατμόσφαιρες, με υψηλότερες θερμοκρασίες διαθέσιμες σε αναγωγικό περιβάλλον. Ένα ισχυρά οξειδωτικό οξύ είναι μια διαφορετική επιλογή και ανήκει σε μια κατηγορία που φέρει χρώμιο.

Δύο λεπτομέρειες χωρίζουν τους βαθμούς μέσα σε αυτόν τον φάκελο. Το κράμα 400 αντιστέκεται στην επίθεση με ρωγμές στα περισσότερα γλυκά και βιομηχανικά νερά, αλλά το στάσιμο θαλασσινό νερό έχει αποδειχθεί ότι προκαλεί διάβρωση ρωγμών και κοιλοτήτων, επομένως οι χαμηλές τιμές που αναφέρονται για το θαλασσινό νερό είναι ρυθμοί για κινούμενο νερό. Το K-500 δημοσιεύεται ως ουσιαστικά ισοδύναμο με το κράμα 400 ως προς την αντοχή στη διάβρωση, με ένα προσόν: σε κατάσταση σκληρύνσεως λόγω ηλικίας έχει μεγαλύτερη τάση για ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω τάσης σε ορισμένα περιβάλλοντα. Το προσόν είναι ελεγχόμενο και έχει δοκιμαστεί. Δείγματα U-bend σκληρυμένου φύλλου επέζησαν έξι ημέρες συνεχούς εμβάπτισης σε κορεσμένα διαλύματα υδρόθειου σε 3.500 ppm σε τιμές pH από 1,0 έως 11,0 χωρίς ρωγμές, σε σκληρότητες από 28 έως 40 στην κλίμακα Rockwell C.

Οι δύο μηχανισμοί δεν είναι εναλλάξιμοι και δεν είναι πρόσθετοι με τον τρόπο που μπορεί να ελπίζει ένας αγοραστής. Στο κράμα 400 η μόνη διαδρομή είναι η ψυχρή εργασία, επομένως η αντοχή που φτάνει καθορίζεται από την καθορισμένη ιδιοσυγκρασία και από την ποσότητα της παραμόρφωσης που εφαρμόζεται ο μύλος. Στο K-500 η αντίδραση κατακρήμνισης παρέχει το μεγαλύτερο μέρος της αντοχής και η ψυχρή εργασία παρέχει την υπόλοιπη, γι' αυτό η ισχυρότερη δημοσιευμένη κατάσταση είναι η ψυχρή έλξη και στη συνέχεια η γήρανση, ένας συνδυασμός και των δύο θεραπειών.

Η γήρανση έχει επίσης έναν τρόπο αποτυχίας που αξίζει να γνωρίζετε πριν από την υποβολή της παραγγελίας αγοράς. Το υλικό που θερμαίνεται για οποιονδήποτε σημαντικό χρόνο μεταξύ 1.100 °F και 1.400 °F είναι υπερωριμασμένο σε βαθμό που εξαρτάται από τον χρόνο και τη θερμοκρασία και το υπερπαλαιωμένο υλικό έχει χαμηλότερες μηχανικές ιδιότητες από το σωστά παλαιωμένο μέταλλο. Αυτές οι ιδιότητες δεν μπορούν να ανακτηθούν με τη γήρανση ξανά. Ο μόνος τρόπος επιστροφής είναι μια ανόπτηση διαλύματος στους 1.800 έως 1.900 °F για την εκ νέου διάλυση των συστατικών που σκληραίνουν την ηλικία, ακολουθούμενη από μια νέα επεξεργασία γήρανσης και όλα τα οφέλη από οποιαδήποτε ψυχρή εργασία χάνονται σε αυτήν την ανόπτηση.

Αυτό είναι το πλεονέκτημα που ξεχωρίζει πιο ξεκάθαρα την οικογένεια από τους χάλυβες και συμπεριφέρεται προς την κατεύθυνση που δεν περιμένουν οι περισσότεροι μηχανικοί. Το σφυρήλατο κράμα 400 που δοκιμάστηκε στους 70 °F φτάνει τα 92,00 ksi αντοχή σε εφελκυσμό με 31,0 τοις εκατό επιμήκυνση. Το ίδιο υλικό στους -297 °F φτάνει τα 128,25 ksi με 44,5 τοις εκατό επιμήκυνση. και στους -423 °F φτάνει τα 142,00 ksi με 38,5 τοις εκατό επιμήκυνση. Η αντοχή αυξάνεται και η ολκιμότητα διατηρείται. Οι τιμές Charpy V-notch σε πλάκα θερμής φινιρίσματος στους -423 °F δημοσιεύονται ως εύρος 141 έως 219 ft·lb κατά μήκος και κανένα δείγμα στο πρόγραμμα κρούσης δεν έδειξε εύθραυστο κάταγμα.

Το K-500 δημοσιεύεται με τους ίδιους όρους: οι αντοχές εφελκυσμού και διαρροής αυξάνονται καθώς η θερμοκρασία πέφτει, ενώ η ολκιμότητα και η σκληρότητα είναι ουσιαστικά αμετάβλητες και δεν συμβαίνει μετασχηματισμός από όλκιμο σε εύθραυστο ακόμη και στη θερμοκρασία του υγρού υδρογόνου. Το συγκολλημένο φύλλο που δοκιμάστηκε στους -423 °F απέδωσε εφελκυσμό 200 ksi, απόδοση 136 ksi και επιμήκυνση 28 τοις εκατό με απόδοση άρθρωσης 95 τοις εκατό έναντι του μητρικού φύλλου.

Το κράμα 400 περιγράφεται συχνά ως μη μαγνητικό και οι δημοσιευμένες σταθερές δεν το υποστηρίζουν ως δήλωση άνευ όρων. Η θερμοκρασία Curie του δίνεται ως εύρος από 70 έως 120 °F, που είναι 21 έως 49 °C, και το δελτίο σημειώνει ότι αυτό το εύρος βρίσκεται εντός του εύρους περιβάλλοντος και επηρεάζεται από διακυμάνσεις στη χημική σύνθεση. Ορισμένες θερμότητες είναι επομένως μαγνητικές σε θερμοκρασία δωματίου και άλλες όχι, και η δημοσιευμένη κατεύθυνση είναι σαφής: όπου υπάρχει ισχυρή απαίτηση για μη μαγνητικά χαρακτηριστικά, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και άλλα κράματα MONEL.

Το K-500 είναι το μέλος της οικογένειας που ανταποκρίνεται σε αυτήν την απαίτηση. Οι δημοσιευμένες τιμές διαπερατότητας κυμαίνονται από 1,0011 για ανόπτηση και σβησμένο υλικό έως 1,0019 για υλικό ψυχρής έλξης και σκληρύνσεως λόγω ηλικίας στα 200 oersted, με θερμοκρασίες Curie για διαπερατότητα 1,01 μεταξύ −210 °F και −130 °F, που είναι από 50 βαθμούς Κελσίου έως 8 βαθμούς ελεύθερου Κελσίου έως 8 βαθμούς Κελσίου. Το κράμα περιγράφεται ως ουσιαστικά μη μαγνητικό ακόμη και σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες. Μια προσοχή στην επεξεργασία συνοδεύει την ιδιότητα: το αλουμίνιο και ο χαλκός μπορούν να οξειδωθούν επιλεκτικά κατά τη θέρμανση, αφήνοντας ένα μαγνητικό φιλμ πλούσιο σε νικέλιο στην επιφάνεια, ένα αποτέλεσμα πιο αισθητό σε λεπτό σύρμα και λωρίδα όπου η αναλογία επιφάνειας προς βάρος είναι υψηλή. Η μεμβράνη αφαιρείται με τουρσί ή με έντονη εμβάπτιση και οι μη μαγνητικές ιδιότητες αποκαθίστανται.

Η ηλεκτρική ειδική αντίσταση στους 21 °C δημοσιεύεται ως μέτρο 0,511 microohm για το κράμα 400 και 0,615 για το K-500, σε υλικό σε κατάσταση ισοδύναμη με ανοπτημένη με μικρή ποσότητα σκλήρυνσης λόγω ηλικίας. Η θερμική αγωγιμότητα στην ίδια θερμοκρασία είναι 22,0 W/m·K για το κράμα 400 και 17,2 W/m·K για το K-500. Κανένα σχήμα δεν υποκαθιστά τον χαλκό και η σωστή χρήση της οικογένειας στις ηλεκτρολογικές εργασίες είναι εκεί όπου η αντίσταση στη διάβρωση και η σταθερή αντίσταση έχουν μεγαλύτερη σημασία από την απόδοση αγωγιμότητας, στα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα και στους αισθητήρες που και τα δύο δελτία αναφέρουν στις εφαρμογές τους. Μια προσοχή ισχύει για το σχήμα K-500: η ειδική αντίστασή του επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμική ιστορία, η οποία είναι άμεση συνέπεια των χαρακτηριστικών γήρανσης του κράματος, επομένως η συνθήκη πρέπει να δηλώνεται με τον αριθμό.

Το K-500 δημοσιεύεται ως με εξαιρετικά καλή σταθερότητα διαστάσεων, σε δοκιμές έκθεσης μεγάλης διάρκειας και σε κυκλικές δοκιμές, και αυτή η ιδιότητα είναι ο αναφερόμενος λόγος χρήσης του σε συσκευές υψηλής ακρίβειας όπως τα γυροσκόπια. Ο αριθμός που χρειάζεται ένας σχεδιαστής με αυτό είναι αυτός που περιγράφει τι συμβαίνει κατά τη θερμική επεξεργασία: η σκλήρυνση λόγω ηλικίας προκαλεί μια αρχική συστολή όγκου και μια ανοπτημένη ράβδος συστέλλεται 2,5 × 10-4 ίντσες ανά ίντσα κατά τη διάρκεια της γήρανσης. Επομένως, ένα κατεργασμένο με φινίρισμα εξάρτημα που παλαιώνεται μετά φτάνει σε μικρότερο μέγεθος, γι' αυτό και οι δημοσιευμένες οδηγίες κατασκευής για εργασίες ακριβείας είναι η μηχανή υπερμεγέθους, η γήρανση και μετά το φινίρισμα στο μέγεθος.

Οι παρακάτω σταθερές δημοσιεύονται για τους δύο κύριους βαθμούς και είναι αυτές που ταξιδεύουν σε έναν υπολογισμό σχεδιασμού. Δύο σειρές στον πίνακα έχουν μεγαλύτερο βάρος από τις υπόλοιπες. Η πυκνότητα και το εύρος τήξης δεν χωρίζουν σχεδόν καθόλου τους βαθμούς, ενώ η μαγνητική σειρά τους χωρίζει τελείως σε θερμοκρασία δωματίου και η θερμοκρασία Κιουρί είναι η σειρά που τις περισσότερες φορές αφήνεται εκτός σύγκρισης.

Τα δύο δελτία δημοσιεύουν τις δικές τους λίστες εφαρμογών και οι λίστες είναι η συντομότερη διαδρομή για να μάθετε ποιος βαθμός αγοράζει πραγματικά ένας συγκεκριμένος κλάδος. Οι λόγοι στη δεξιά στήλη είναι αυτοί που δίνει ο παραγωγός, όχι ένα συμπέρασμα από τα εξαρτήματα.

Μια οικογενειακή σελίδα που παραθέτει μόνο πλεονεκτήματα δεν είναι χρήσιμη για έναν σχεδιαστή, επομένως τα όρια ανήκουν στην ίδια σελίδα με τα δυνατά σημεία. Κάθε σειρά παρακάτω είναι μια συνθήκη την οποία αποκλείουν ή πληρούν τα δημοσιευμένα δεδομένα και όχι μια γενική επιφύλαξη για το υλικό.

K-500, και ο λόγος είναι η δημοσιευμένη θερμοκρασία Κιουρί και όχι η λέξη μη μαγνητική. Το κράμα 400 έχει θερμοκρασία Curie μεταξύ 21 °C και 49 °C, η οποία υπερβαίνει τη συνηθισμένη θερμοκρασία δωματίου, και ο παραγωγός δηλώνει ότι ορισμένες θερμότητες θα είναι μαγνητικές σε θερμοκρασία δωματίου και άλλες όχι και κατευθύνει μια ισχυρή μη μαγνητική απαίτηση σε άλλο κράμα MONEL. Το K-500 δημοσιεύεται σε διαπερατότητα 1,0019 ή χαμηλότερη, με τη θερμοκρασία Curie για διαπερατότητα 1,01 μεταξύ -134 °C και -90 °C. Μια μαγνητική επιφανειακή μεμβράνη μπορεί ακόμα να σχηματιστεί σε λεπτό σύρμα και να αποκολληθεί κατά τη διάρκεια της θέρμανσης, και η αποξήρανση ή η έντονη εμβάπτιση την αφαιρούν.

Όχι. Το κράμα δημοσιεύεται ως κράμα στερεού διαλύματος που μπορεί να σκληρυνθεί μόνο με ψυχρή επεξεργασία και δεν υπάρχει θεραπεία γήρανσης στην οικογένεια για αυτό. Οι θερμικές επεξεργασίες που υπάρχουν κάνουν την αντίθετη δουλειά: η ανόπτηση μαλακώνει το υλικό που έχει σκληρυνθεί από την εργασία και η ανακούφιση από την πίεση ή η εξισορρόπηση της πίεσης μειώνει την υπολειπόμενη καταπόνηση. Ένα σχέδιο που ζητά κράμα 400 σε μια γερασμένη κατάσταση ζητά μια θεραπεία που δεν υπάρχει, και ο βαθμός που έχει ένα είναι Κ-500.

Όχι, και η δήλωση εμφανίζεται στις περιγραφές του κράματος που κυκλοφορούν, οπότε αξίζει να διορθωθεί με ακρίβεια. Ο δημοσιευμένος μηχανισμός ενίσχυσης για το K-500 είναι η καθίζηση υπομικροσκοπικών σωματιδίων Ni3(Ti, Al) σε όλη τη μήτρα όταν το κράμα θερμαίνεται υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Αυτή είναι μια αντίδραση σκλήρυνσης καθίζησης και οι συνέπειές της είναι υψηλότερη αντοχή και σκληρότητα, χαμηλότερη μαγνητική διαπερατότητα και μικρή συστολή κατά τη γήρανση. Η μνήμη σχήματος, η οποία είναι η ικανότητα ενός υλικού να επιστρέφει σε ένα προηγουμένως καθορισμένο σχήμα σε μια αλλαγή θερμοκρασίας, είναι μια ιδιότητα σχεδόν ισοατομικών κραμάτων νικελίου-τιτανίου και όχι ποιότητας νικελίου-χαλκού με προσθήκες αλουμινίου και τιτανίου. Μια προδιαγραφή γραμμένη στην προσδοκία ενός εφέ μνήμης είναι γραμμένη σε λάθος ιδιότητα.

Το κράμα 400 είναι η απλούστερη περίπτωση, επειδή δεν έχει θερμική επεξεργασία για προστασία και τα αναλώσιμα συγκόλλησης είναι η ίδια οικογένεια πληρωτικών νικελίου-χαλκού. Το K-500 χρειάζεται μια σειρά. Η συγκόλληση γίνεται καλύτερα με τη διαδικασία αέριου τόξου βολφραμίου, το μέταλλο πλήρωσης MONEL 60 είναι το συνηθισμένο αναλώσιμο και το σημαντικό δημοσιευμένο προσόν είναι ότι οι συγκολλήσεις που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο δεν σκληρύνονται κατά την ηλικία και επομένως δεν έχουν αντοχή που ταιριάζει με το σκληρυμένο βασικό μέταλλο. Όπου ένας σύνδεσμος πρέπει να ταιριάζει με το παλαιωμένο βασικό μέταλλο, η δημοσιευμένη οδός είναι ένα πληρωτικό μέταλλο αντίστοιχης σύνθεσης που εναποτίθεται, με την επεξεργασία γήρανσης που πραγματοποιείται μετά τη συγκόλληση του ανοπτημένου υλικού. Οι συγκολλήσεις ανοπτημένου υλικού μπορούν να φτάσουν στην αντοχή του βασικού μετάλλου που έχει σκληρυνθεί λόγω ηλικίας χωρίς σοβαρή απώλεια ολκιμότητας.

Σχεδόν τίποτα, με ένα προσόν που ισχύει για την πάθηση της ηλικίας. Ο παραγωγός δημοσιεύει την αντίσταση στη διάβρωση του K-500 ως ουσιαστικά ισοδύναμη με αυτή του κράματος 400, εκτός από το ότι σε συνθήκες σκληρύνσεως λόγω γήρανσης το κράμα έχει μεγαλύτερη τάση για ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω τάσης σε ορισμένα περιβάλλοντα. Αυτή η πιστοποίηση δοκιμάστηκε έναντι ξινού αερίου: δείγματα U-bend σκληρυμένου φύλλου δεν παρουσίασαν ρωγμές μετά από έξι ημέρες συνεχούς εμβάπτισης σε κορεσμένα διαλύματα υδρόθειου στα 3.500 ppm, σε τιμές pH από 1,0 έως 11,0, σε σκληρότητα 28 έως 40 στην κλίμακα Rockwell C. Ο πρακτικός κανόνας είναι ότι μια αντικατάσταση K-500 ελέγχεται σε σχέση με το συγκεκριμένο μέσο και τη συγκεκριμένη κατάσταση πίεσης και όχι με το οικογενειακό όνομα.

Όχι στο οικογενειακό όνομα, και οι τρεις βαθμοί αποτυγχάνουν για τρεις διαφορετικούς λόγους. Το κράμα 400 δεν μπορεί να φτάσει την αντοχή του K-500 σε καμία περίπτωση, επομένως μια αντικατάσταση προς αυτή την κατεύθυνση περιορίζεται από τον μηχανισμό και όχι από τον μύλο. Το K-500 σε κατάσταση σκληρύνσεως λόγω ηλικίας είναι μια διαφορετική περίπτωση διάβρωσης σε ορισμένα περιβάλλοντα και φέρνει επίσης ένα θερμικό βήμα και μια συστολή σε μια ακολουθία κατασκευής που μπορεί να μην έχει χώρο για κανένα από τα δύο. Το R-405 διαφέρει και πάλι, επειδή η μηχανική του ικανότητα προέρχεται από υψηλότερη περιεκτικότητα σε θείο. Τα δημοσιευμένα δεδομένα υποστηρίζουν μία υποκατάσταση και είναι περιορισμένη: όπου το καθήκον είναι ένα χλωρίδιο ή ένα αναγωγικό οξύ και δεν απαιτείται θερμικό βήμα, το κράμα 400 κάνει τη δουλειά για την οποία είχε καθοριστεί το K-500 και το αντίστροφο δεν ισχύει.

Η οικογένεια Monel είναι τρεις ποιότητες νικελίου-χαλκού με μία μήτρα και τρεις οδούς ενίσχυσης. Το κράμα 400 είναι UNS N04400, ένα μονοφασικό στερεό διάλυμα με παράμετρο πλέγματος 3,534 angstrom που σκληραίνει μόνο με ψυχρή εργασία, χρήσιμο στους 1.000 °F σε οξειδωτικές ατμόσφαιρες, εξαιρετικό έναντι του υδροφθορικού οξέος σε όλες τις συγκεντρώσεις μέχρι τον βρασμό