1. Mekaniske egenskaber ved lave temperaturer
Monel 400 demonstrerer fremragende mekanisk stabilitet ved lav temperatur uden tydelig dæmpning og viser endda gunstige sejhedsegenskaber.
I lavtemperaturmiljøer under nul ned til kryogene temperaturer såsom -196 grader (flydende nitrogentemperatur), oplever legeringen ikke et kraftigt fald i slagstyrke og har intet duktilt-skørt overgangsfænomen, som er almindeligt i mange kulstofstål. Det bevarer tilfredsstillende duktilitet og sejhed.
Trækstyrke og flydespænding ændres lidt ved lave temperaturer. Sammenlignet med ydeevne ved stuetemperatur er der ingen signifikant styrketab eller risiko for sprødfejl.
Dette gør Monel 400 udbredt anvendt i lavtemperaturområder, herunder kryogene lagertanke, udstyr til transport af flydende gas og lavtemperaturventiler.
2. Mekaniske egenskaber ved høje temperaturer
Monel 400 lider af åbenlys dæmpning af mekaniske egenskaber, når temperaturen stiger, hvilket er den primære begrænsning af dens anvendelse ved høje temperaturer.
Når driftstemperaturen er under 315 grader, falder trækstyrken, flydespændingen og hårdheden af Monel 400 forsigtigt, og legeringen bevarer stadig acceptabel mekanisk bæreevne og strukturel stabilitet.
Når temperaturen overstiger 400 grader, falder styrken hurtigt. Langvarig eksponering ved høje temperaturer vil forårsage betydelig blødgøring af materialet med en kraftig reduktion i trækstyrke og flydespænding, og krybemodstanden bliver dårlig.
Den kontinuerlige driftstemperatur på Monel 400 anbefales generelt ikke at overstige 427 grader (700 K). Ud over denne temperatur kan accelereret oxidation, kornvækst og udfældning af anden faser forekomme, hvilket yderligere forringer de mekaniske egenskaber og forkorter levetiden.
Kortvarig spidstemperaturmodstand kan nå op på ca. 540 grader, men langvarig drift ved denne temperatur vil føre til alvorlig ydeevneforringelse og kan ikke bruges til bærende strukturelle komponenter.
3. Sammenfatning
Ved lave og kryogene temperaturer ned til -196 grader (77,15 K) har Monel 400 ingen åbenlys dæmpning af mekaniske egenskaber, bevarer god duktilitet og sejhed og er velegnet til langvarig lavtemperaturservice.
Ved høje temperaturer over 400 grader (673,15 K) viser legeringen betydelig styrkedæmpning og krybblødgøring, og dens højtemperaturbæreevne falder kraftigt. Dens langsigtede pålidelige servicetemperatur er begrænset til under 427 grader.
I mellemtemperaturområdet fra stuetemperatur til 315 grader (588,15 K) ændres de mekaniske egenskaber blidt med relativt lille dæmpning, hvilket sikrer stabil ingeniørydelse.
