Draghållfasthet och flytstyrka hos Monel - Kunskap

Hur förändras draghållfastheten och flytgränsen för Monel-legeringar med temperaturen?

Draghållfastheten och sträckgränsen för Monel-legeringar (en nickel-kopparlegeringsserie) följer enregelbundet växlande trendmed temperaturvariationer, vilket är nära relaterat till deras inneboende metallurgiska struktur och termiska stabilitet. Den specifika trenden är följande:

I det låga till medelhöga temperaturområdet (vanligtvis från kryogen temperatur till 400 grader)

Monel-legeringar bibehåller hög termisk stabilitet. Både draghållfasthet och sträckgränsligger kvar på en hög nivå och visar en svag nedåtgående trendnär temperaturen stiger. Anledningen är att legeringens kristallstruktur i detta temperaturintervall inte genomgår fasomvandling, och minskningen i styrka orsakas huvudsakligen av försvagningen av atombindningskraften och accelerationen av dislokationsrörelsen med ökande temperatur.

Monel 400, den vanligaste sorten, har till exempel en draghållfasthet på cirka 550–650 MPa och en sträckgräns på cirka 240–310 MPa vid rumstemperatur. När temperaturen stiger till 400 grader minskar dess draghållfasthet med cirka 10 %–15 %, och sträckgränsen minskar med cirka 15 %–20 %.

I det höga temperaturområdet (över 400 grader och under dess smältpunkt)

Både draghållfasthet och sträckgränsminska avsevärtmed den kontinuerliga ökningen av temperaturen. När temperaturen överstiger 600 grader sjunker styrkan kraftigt. Detta beror på att den atomära termiska rörelsen intensifieras, korngränsbindningskraften försvagas och legeringen börjar verka som ett uppenbart krypfenomen, vilket leder till en snabb förlust av dess last-bärande förmåga.

Dessutom har vissa högpresterande Monel-kvaliteter (som Monel K-500 efter åldringsbehandling) bättre hög-temperaturhållfasthet på grund av utfällningen av förstärkningsfaser (t.ex. Ni₃Al), och deras hållfasthetsminskningshastighet är långsammare än för Monel 400 i samma högtemperaturmiljö.

I det kryogena temperaturområdet (under 0 grader)

Till skillnad från många metaller som blir spröda vid låga temperaturer har Monel-legeringar fortfarande utmärkt seghet. Under tiden deras draghållfasthet och sträckgränsöka någotnär temperaturen sjunker, eftersom den låga temperaturen hämmar rörelsen av dislokationer, vilket gör legeringen hårdare och starkare.