1. Βασικοί ορισμοί των μετρήσεων αντοχής
Αντοχή σε εφελκυσμό: Η μέγιστη τάση που ένα υλικό μπορεί να αντέξει πριν σπάσει υπό τάση.
Απόδοση: Το άγχος στο οποίο ένα υλικό αρχίζει να παραμορφώνεται πλαστικά (μόνιμα).
Τελική αντοχή εφελκυσμού (UTS): Το υψηλότερο στρες που επιτεύχθηκε πριν από το κάταγμα.
Δύναμη υψηλής θερμοκρασίας: Η ικανότητα διατήρησης της αντοχής σε αυξημένες θερμοκρασίες (κρίσιμη για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας).
2. Σύγκριση αντοχής σε θερμοκρασία δωματίου
Βασικές παρατηρήσεις σε θερμοκρασία δωματίου:
ΜΟΝΕΛ 400(το πιο κοινό κράμα Monel) έχει μέτρια αντοχή, συγκρίσιμη με το IncoNel 600 στην ανόπτηση του.
Monel K-500, όταν επιτυγχάνει σημαντικά υψηλότερη αντοχή από το Monel 400 (αντοχή απόδοσης μέχρι 1.035 MPa) λόγω προσθηκών αλουμινίου και τιτανίου, οι οποίες σχηματίζουν ενίσχυση των κατακρημνισμών.
Inconel 625 και 718(κράματα υψηλής απόδοσης INCHOREL) ξεπερνούν τα περισσότερα κράματα μονής σε απόδοση και την αντοχή σε εφελκυσμό, ειδικά όταν αντιμετωπίζονται με θερμότητα. Ειδικότερα, είναι γνωστό για την εξαιρετικά υψηλή αντοχή της (αντοχή απόδοσης έως 1.400 MPa) λόγω των ιερών που βασίζονται σε νιουβίου.
3. Αντοχή υψηλής θερμοκρασίας
Διατηρήστε την αντοχή μέχρι ~ 425 βαθμούς (800 βαθμούς στ).
Πάνω από 425 βαθμοί, η αντοχή τους πέφτει σημαντικά λόγω του μαλάκυνση της μήτρας νικελίου-copper, περιορίζοντας τη χρήση τους σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας.
Παράδειγμα: Το Monel 400 χάνει ~ 30% της αντοχής εφελκυσμού του σε 500 βαθμούς σε σύγκριση με τη θερμοκρασία δωματίου.
Excel σε υψηλές θερμοκρασίες, διατηρώντας δύναμη ακόμη και πάνω από 1.000 βαθμούς (1.832 βαθμούς στ) σε ορισμένες βαθμίδες.
Το UNCONEL 600 παραμένει ισχυρό έως 870 μοίρες (1.600 βαθμούς στ), ενώ οι IncoLEL 625 και 718 διατηρούν χρήσιμη αντοχή έως 980 μοιρών (1.800 βαθμούς στ) και 650 μοίρες (1.200 μοίρες στ), αντίστοιχα.
Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρωμίου και μολυβδαινίου, μαζί με σκλήρυνση βροχοπτώσεων (π.χ., το 718), σταθεροποιεί τη μικροδομή και αντιστέκεται σε ερπυσμό (αργή παραμόρφωση υπό παρατεταμένη τάση) σε υψηλές θερμοκρασίες.
4. Δύναμη μετά από θερμική επεξεργασία
Το Monel 400 δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί με θερμότητα. Η αντοχή του βελτιώνεται μόνο από την ψυχρή εργασία (π.χ. κύλιση, σφυρηλάτηση), η οποία αυξάνει την αντοχή απόδοσης κατά ~ 50% (από 240 MPa σε 485 MPa).
Το Monel K-500 είναι ελκυστικό: θέρμανση σε 700 μοίρες (1.290 βαθμοί F) ακολουθούμενη από γήρανση σε 450 μοίρες (840 βαθμοί F) σχηματίζει διαμεταλλικά ιζήματα (NI₃AL, NI₃TI)
Τα περισσότερα κράματα unconel είναι θερμικά αντιμετωπίζονται. Για παράδειγμα:Το IncoLEL 625 επιτυγχάνει υψηλότερη αντοχή μέσω ψυχρής εργασίας και γήρανσης, με την αντοχή της απόδοσης να αυξάνεται από 415 MPa (ανόπτηση) σε 1.100 MPa (ηλικίας).
Το UNCONEL 718 είναι σκληρή βροχόπτωση σε 720 μοίρες (1.330 βαθμούς F), σχηματίζοντας "και" φάσεις (πλούσια σε niobium ιντίζα), οι οποίες ενισχύουν την αντοχή απόδοσης σε 1.400 MPA-FAR που υπερβαίνει τη μέγιστη αντοχή του Monel K-500.
Θερμοκρασία δωματίου: Τα κράματα UNCONEL (π.χ. 625, 718) προσφέρουν γενικά υψηλότερη αντοχή από το Monel, ειδικά μετά τη θερμική επεξεργασία. Το Monel K-500 (ηλικίας σκληρής) προσεγγίζει τη δύναμη των χαμηλότερων βαθμών (π.χ. 600), αλλά υπολείπεται με τις υψηλές επιδόσεις.
Υψηλή θερμοκρασία: Το unconel είναι πολύ ισχυρότερο. Διατηρεί αντοχή σε θερμοκρασίες όπου η Monel μαλακώνει σημαντικά, καθιστώντας απαραίτητη για κινητήρες αεριωθούμενων κινητήρων, αεριοστρόβιλων και βιομηχανικού εξοπλισμού υψηλής θερμοκρασίας.
Θερμαινόμενη θεραπεία: Τα κράματα unconel (π.χ. 718) επιτυγχάνουν πολύ υψηλότερα κέρδη αντοχής μέσω θερμικής επεξεργασίας σε σύγκριση με το Monel, λόγω της ικανότητάς τους να σχηματίζουν σταθερά ενίσχυση των ιζημάτων.
