1. Đặc tính từ cơ bản của Ma trận Monel K500
Niken nguyên chất là một kim loại sắt từ có độ nhạy từ tính mạnh, nhưng tính chất từ của nó rất nhạy cảm với việc bổ sung nguyên tố hợp kim. Khi đồng được thêm vào niken để tạo thành dung dịch rắn đồng-niken, các nguyên tử đồng sẽ phá vỡ sự sắp xếp đều đặn của các nguyên tử niken trong mạng tinh thể, cản trở sự liên kết của các miền từ tính.
Trong Monel K500, hàm lượng niken dao động từ 63,0% đến 67,0% và đồng dao động từ 27,0% đến 33,0%. Ở tỷ lệ thành phần này, dung dịch rắn pha -mất tính sắt từ mạnh và thể hiệnhành vi thuận từở nhiệt độ phòng. Các vật liệu thuận từ chỉ bị hút yếu bởi từ trường bên ngoài và lực hút này biến mất ngay lập tức khi loại bỏ từ trường bên ngoài.
2. Tác động của lượng mưa-Các giai đoạn tăng cường đến từ tính
Cấu trúc tinh thể của Ni₃Al và Ni₃Ti thuộc cấu trúc có trật tự L1₂. Cấu trúc này có mômen từ thấp do sự sắp xếp theo cặp của các nguyên tử niken với các nguyên tử nhôm/titan, do đó nó không góp phần tạo ra tính sắt từ.
Ở trạng thái-cao điểm, phần thể tích của các pha Ni₃Al và Ni₃Ti chiếm khoảng 5%–8% tổng cấu trúc vi mô. Phần thể tích thấp này có nghĩa là các pha tăng cường không thể làm thay đổi tính chất thuận từ của ma trận pha -. Do đó, Monel K500 cũ vẫn duy trì được các đặc tính từ tính yếu ổn định, không có sự khác biệt đáng kể so với trạng thái ủ-dung dịch của nó.
3. Ảnh hưởng của xử lý nhiệt và gia công nguội đến hiệu suất từ tính
Giải pháp-Trạng thái được ủ: Sau khi ủ dung dịch ở nhiệt độ 980–1040 độ và làm nguội, cấu trúc vi mô của hợp kim là một dung dịch rắn pha -đồng nhất, có độ nhạy từ ở nhiệt độ phòng thường nằm trong khoảng1,0×10⁻⁵ đến 2,0×10⁻⁵ cm³/g(một phạm vi thuận từ điển hình).
Tình trạng tuổi già: Lão hóa ở 480–510 độ trong 4–6 giờ thúc đẩy sự kết tủa của các pha tăng cường, nhưng độ nhạy từ chỉ tăng nhẹ đến2,5×10⁻⁵ đến 3,0×10⁻⁵ cm³/g, vẫn thuộc loại thuận từ.
Lạnh-Trạng thái làm việc: Gia công nguội (ví dụ, cán nguội, kéo nguội) gây ra các sai lệch và biến dạng mạng vào hợp kim, điều này có thể làm tăng nhẹ độ nhạy từ tính bằng cách làm gián đoạn chuyển động của thành miền. Tuy nhiên, ngay cả khi gia công nguội nặng (giảm 50%) thì độ nhạy từ của Monel K500 cũng không vượt quá4,0×10⁻⁵ cm³/gvà nó vẫn không thể hiện tính sắt từ mạnh.
4. Sự phụ thuộc nhiệt độ của tính chất từ
Trên nhiệt độ phòng: Khi nhiệt độ tăng lên, chuyển động nhiệt của các nguyên tử tăng cường, làm gián đoạn hơn nữa sự liên kết của mômen từ. Điều này dẫn đến độ nhạy từ tính giảm dần và tính chất thuận từ trở nên rõ rệt hơn.
Nhiệt độ thấp (Dưới 100 K): Ở nhiệt độ đông lạnh, chuyển động nhiệt yếu đi và mômen từ của các nguyên tử niken trong ma trận có xu hướng thẳng hàng một phần dưới tác dụng của từ trường bên ngoài. Điều này làm cho Monel K500 chuyển từ thuận từ sangsắt từ rất yếu, nhưng lực hút từ vẫn thấp hơn nhiều so với các kim loại sắt từ như thép cacbon hay niken nguyên chất.
5. Ý nghĩa kỹ thuật thực hành
Nó phù hợp để sử dụng tronghệ thống che chắn từ tính, thiết bị đo chính xác và thiết bị hàng hảinơi phải tránh nhiễu từ mạnh.
Không giống như hợp kim sắt từ, Monel K500 không tích tụ điện từ trong quá trình sử dụng, ngăn ngừa các vấn đề như lực hút từ của các mảnh vụn kim loại, điều cần thiết cho thiết bị hoạt động trong môi trường mài mòn.
Tóm lại Monel K500 là mộthợp kim có từ tính yếu (thuận từ)trong điều kiện sử dụng bình thường và đặc tính từ của nó không bị ảnh hưởng bởi quá trình xử lý nhiệt hoặc gia công nguội đến mức có thể làm thay đổi phân loại từ tính cơ bản của nó.
