Giới hạn hàm lượng nguyên tố tạp chất và yêu cầu hàm lượng niken tối thiểu đối với Monel K500

1. Giới hạn hàm lượng các thành phần tạp chất trong Monel K500

Sắt (Fe): Nhỏ hơn hoặc bằng 2,0% (theo trọng lượng)

Sắt là tạp chất thường gặp nhất trong Monel K500. Hàm lượng sắt được kiểm soát giúp cải thiện hiệu suất đúc và hàn của hợp kim, nhưng lượng sắt dư thừa sẽ làm giảm độ nén của màng thụ động đồng niken-, làm suy yếu khả năng chống rỗ clorua và ăn mòn kẽ hở trong môi trường biển.

Mangan (Mn): Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5% (theo trọng lượng)

Mangan hoạt động như chất khử oxy trong quá trình nấu chảy hợp kim, nhưng hàm lượng mangan cao có xu hướng hình thành các hợp chất liên kim loại giòn, có thể làm giảm độ bền và độ bền mỏi của hợp kim-một vấn đề đặc biệt quan trọng đối với các thành phần hàng không vũ trụ chịu tải trọng theo chu kỳ.

Silic (Si): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5% (theo trọng lượng)

Silicon được giới thiệu như một chất khử oxy trong quá trình sản xuất. Quá nhiều silicon sẽ làm tăng độ giòn của ranh giới hạt của hợp kim, dẫn đến nứt giữa các hạt trong quá trình xử lý nhiệt hoặc hàn.

Cacbon (C): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25% (theo trọng lượng)

Như đã đề cập trước đó, carbon là một tạp chất bị hạn chế nghiêm ngặt. Carbon dư thừa kết tủa dưới dạng cacbua ở ranh giới hạt, gây ra sự ăn mòn giữa các hạt và làm giảm độ dẻo của hợp kim. Đối với các ứng dụng-hiệu suất cao (ví dụ: thiết bị dưới biển sâu-, ốc vít hàng không vũ trụ), các nhà sản xuất thường kiểm soát hàm lượng carbon đểNhỏ hơn hoặc bằng 0,10%để nâng cao độ tin cậy.

Lưu huỳnh (S): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,015% (theo trọng lượng)

Lưu huỳnh là tạp chất có hại tạo thành các tạp chất sunfua có độ tan chảy thấp. Các tạp chất này hoạt động như các điểm tập trung ứng suất, làm giảm đáng kể khả năng gia công nóng và khả năng chống ăn mòn của hợp kim, đồng thời làm tăng nguy cơ nứt trong quá trình rèn hoặc cán.

Phốt pho (P): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03% (theo trọng lượng)

Phốt pho dư thừa có thể gây ra sự phân tách ở ranh giới hạt, làm giảm độ bền và khả năng chống ăn mòn của hợp kim trong môi trường axit.

2. Yêu cầu hàm lượng niken tối thiểu đối với Monel K500

Đảm bảo khả năng chống ăn mòn: Niken là thành phần chính tạo thành màng thụ động oxit đồng niken- dày đặc. Hàm lượng niken tối thiểu 63% đảm bảo tính toàn vẹn của màng và độ thấm clorua thấp, cho phép hợp kim chống rỗ trong môi trường-clorua cao như nước biển.

Hỗ trợ làm cứng lượng mưa: Niken cung cấp chất nền cho sự hình thànhNi₃(Al,Ti)giai đoạn tăng cường trong quá trình điều trị lão hóa. Hàm lượng niken đủ đảm bảo kết tủa đồng đều trong pha này, điều này rất cần thiết để đạt được độ bền kéo cao của hợp kim (lên tới 1.034 MPa) và khả năng chống mỏi.

Duy trì sự ổn định về cấu trúc: Tỷ lệ đồng niken-(với niken Lớn hơn hoặc bằng 63%) đảm bảo cấu trúc vi mô austenit một pha-của hợp kim ở nhiệt độ phòng, tránh hình thành các pha giòn có thể làm giảm độ dẻo và độ bền va đập.