Monel400蒙乃爾合金棒Monel400銅鎳合

monel400簡(jiǎn)介：
monel400合金是一種銅鎳合金耐蝕性優(yōu)良，在各種媒介中具有良好的耐腐蝕性，焊接性能好、高強(qiáng)度中度，該合金已在多種場(chǎng)合中應(yīng)用。在咸水或海水具有耐孔蝕、應(yīng)力腐蝕能力.尤其是耐氫氟酸和耐鹽酸.海洋工業(yè)monel k500
前言
monel-400合金是一種鎳基合金，其主要成分是鎳金屬，同時(shí)還含有銅金屬。它具有高強(qiáng)度和高耐蝕等優(yōu)良的物理特性，同時(shí)還表現(xiàn)出良好的物理性能和機(jī)械性能。因此，monel-400合金在石油化工、核工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等先進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域中被大量使用于關(guān)鍵零部件。但是，由于monel-400合金具有較小的導(dǎo)熱系數(shù)(21.744w/mk)和線膨脹系數(shù)(13.86×10⁻*k-')，因此它在焊接過(guò)程中容易受到熱裂傾向的影響。在局部加熱和冷卻的條件下，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的應(yīng)力和變形問(wèn)題，從而導(dǎo)致焊接接頭出現(xiàn)焊縫凝固裂紋的情況。目前對(duì)于高溫下的monel-400合金力學(xué)性能的研究非常有限。
本研究以monel-400合金為研究對(duì)象，通過(guò)進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，分析了該合金在不同溫度下的力學(xué)性能變化。目的在于增加對(duì)monel-400合金高溫力學(xué)性能的了解，以供后續(xù)焊接相關(guān)研究參考。
2.1高溫拉伸性能
在不同溫度下拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，根據(jù)圖中顯示的情況，隨著試驗(yàn)溫度的升高，monel-400合金的強(qiáng)度明顯變?nèi)酰估瓘?qiáng)度也隨之減小。例如，該合金在溫度為600℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度為106.49mpa，在1100℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度為22.41mpa，這表明變形溫度對(duì)該合金的變形抗力有很大的影響。合金的彈性變形較小，但隨著溫度的升高，塑性變形明顯增加。的11.22%升高到900℃的20.05%,斷面收縮率從700℃的20.47%升高到900℃的60.05%,說(shuō)明在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)隨著拉伸溫度的升高塑性變得越來(lái)越好。之后隨著拉伸溫度的繼續(xù)升高，合金的塑性呈減小的趨勢(shì)，到1100℃時(shí)基本減小到800℃時(shí)的水平。從曲線的整體來(lái)看呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明monel-400合金的高溫塑性先隨拉伸溫度的升高而變好并且在900℃左右時(shí)達(dá)到一個(gè)較好的性能，后隨拉伸溫度的升高高溫塑性變壞直到趨近于低溫水平。
的20.47%。隨后拉伸溫度繼續(xù)升高，延伸率從700℃的11.22%升高到900℃的20.05%,斷面收縮率從700℃的20.47%升高到900℃的60.05%,說(shuō)明在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)隨著拉伸溫度的升高塑性變得越來(lái)越好。之后隨著拉伸溫度的繼續(xù)升高，合金的塑性呈減小的趨勢(shì)，到1100℃時(shí)基本減小到800℃時(shí)的水平。從曲線的整體來(lái)看呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明monel-400合金的高溫塑性先隨拉伸溫度的升高而變好并且在900℃左右時(shí)達(dá)到一個(gè)較好的性能，后隨拉伸溫度的升高高溫塑性變壞直到趨近于低溫水平。
monel-400合金是ni-cu固溶體的單相奧氏體合金],從cu-ni合金二元相圖中可以得到：當(dāng)cu含量在31.8%時(shí)，溫度在1200℃以上時(shí)才能發(fā)生由單相奧氏體向液相+奧氏體轉(zhuǎn)變，才能發(fā)生部分晶粒熔化。而在焊接過(guò)程中形成的一些夾雜物及低熔點(diǎn)共晶物容易沿奧氏體晶界分布，這些晶界物質(zhì)強(qiáng)度低，脆性大，與奧氏體的變形能力有較大差異。它們與周圍金屬基體結(jié)合力較弱，容易產(chǎn)生熱裂紋源。同時(shí)由于熱量不易及時(shí)散出，容易形成過(guò)熱，造成晶粒粗大，使晶間夾層增厚，從而會(huì)減弱晶間的結(jié)合力。
當(dāng)monel-400合金在1100℃下保溫3 min后，由于沒有達(dá)到合金的熔點(diǎn)，所以合金材料不會(huì)發(fā)生的晶粒熔化，只是由母材內(nèi)的ti、si形成的部分低熔點(diǎn)共晶物會(huì)發(fā)生熔化而使晶界脆化并產(chǎn)生微裂紋。當(dāng)受到外力或內(nèi)應(yīng)力的作用而發(fā)生晶界滑移，裂紋沿此擴(kuò)展，隨著奧氏體晶粒的粗大，晶界面積減少，晶界的變形能力下降，導(dǎo)致合金材料的塑性變差，產(chǎn)生低塑現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)盡量降低合金中各種有害雜質(zhì)元素，使鋼形成有害相數(shù)量減少；為避免焊接接頭在焊接熱循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋源，應(yīng)避免對(duì)焊件約束時(shí)產(chǎn)生較大的拉力；同時(shí)由于monel-400合金在600～800℃時(shí)產(chǎn)生"熱脆"現(xiàn)象，所以該合金焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免在此溫度區(qū)間內(nèi)使用。