Monel-400 legering is een nikkelgebaseerde legering, die voornamelijk uit nikkelmetaal bestaat en ook koper bevat. Het heeft uitstekende fysische eigenschappen zoals hoge sterkte en hoge corrosiebestendigheid, terwijl het ook goede fysische en mechanische eigenschappen vertoont. Daarom wordt Monel-400 legering veel gebruikt in belangrijke componenten in geavanceerde industriële sectoren zoals de petrochemische, nucleaire en defensie-industrie. Vanwege de kleine thermische geleidbaarheid (21,744 W/mK) en lineaire uitzettingscoëfficiënt (13,86) van monel-400 legering × 10 ⁻ * K ', is het echter gevoelig voor de invloed van hete scheurvorming tijdens het lasproces. Onder lokale verwarmings- en koelomstandigheden kunnen ernstige spanningen en vervormingsproblemen optreden, wat leidt tot het ontstaan van lasnaden met scheurvorming in de gelaste verbindingen. Momenteel is het onderzoek naar de mechanische eigenschappen van monel-400 legering bij hoge temperaturen zeer beperkt.
testmethode
De trektest bij hoge temperatuur van Monel-400 legering werd uitgevoerd op de Gleeble-1500D thermische simulatietestmachine. Volgens de testvereisten moet het materiaal worden bewerkt met molybdeen draadsnijden om de volgende specificaties te produceren: φ zes × Een specimen van 120 mm. Voordat het experiment wordt uitgevoerd, moet worden gegarandeerd dat de oppervlaktebehandeling van het specimen schoon is en de oorspronkelijke diameter ervan moet worden gemeten. Na het installeren van het monster op de thermische simulator, meet de meetlengte tussen de twee klemmen. De verwarming van het monster wordt bereikt door het monster in een gesloten lus van de simulator te plaatsen. Verwarm het monster met een snelheid van 10 graden Celsius per seconde tot 1100 graden Celsius en houd het 3 minuten vast, verlaag het vervolgens met een snelheid van 3 graden Celsius per seconde naar verschillende testtemperaturen (respectievelijk 600 graden Celsius, 700 graden Celsius, 800 graden Celsius, 900 graden Celsius, 1000 graden Celsius en 1100 graden Celsius). Bij elke testtemperatuur begint het uitrekken met een rekssnelheid van 10 tot de macht min drie per seconde totdat het monster breekt. Het gehele experimentele proces werd voltooid in een vacuümtoestand. Ten slotte werd het breukvlak van het trekmonster bij hoge temperatuur handmatig afgesneden en verwerkt tot een monster voor de elektronenmicroscoop. Het scannen van het breukvlak werd voltooid onder de elektronenmicroscoop.
Resultaten
Trekprestaties bij hoge temperatuur
De spanning-rekcurven onder trek bij verschillende temperaturen zijn te zien in Monel-400 legering in Figuur 2. Volgens de grafiek, naarmate de testtemperatuur toeneemt, verzwakt de sterkte van Monel-400 legering aanzienlijk en neemt ook de treksterkte af. Bijvoorbeeld, de treksterkte van de legering is 106,49 MPa bij een temperatuur van 600 ℃ en 22,41 MPa bij 1100 ℃, wat aangeeft dat de vervormingstemperatuur een significante invloed heeft op de vervormingsweerstand van de legering. De elastische vervorming van de legering is relatief klein, maar met de toename van de temperatuur neemt de plastische vervorming aanzienlijk toe. De toename van 11,22% tot 20,05% bij 900 ℃ en de toename van de dwarsdoorsnede krimp van 20,47% bij 700 ℃ tot 60,05% bij 900 ℃ geven aan dat de plasticiteit steeds beter wordt met de toename van de trek temperatuur binnen dit temperatuurbereik. Naarmate de rek temperatuur verder toeneemt, vertoont de plasticiteit van de legering een dalende trend, en het daalt in feite tot het niveau van 800 ℃ wanneer het 1100 ℃ bereikt. Van de algehele curve vertoont het een trend van eerst toenemen en daarna afnemen, wat aangeeft dat de plasticiteit bij hoge temperatuur van Monel-400 legering eerst verbetert met de toename van de trek temperatuur en goede prestaties bereikt rond 900 ℃. Vervolgens, met de toename van de trek temperatuur, verslechtert de plasticiteit bij hoge temperatuur totdat deze het niveau bij lage temperatuur benadert