1. Základní magnetické vlastnosti matice Monel K500
Čistý nikl je feromagnetický kov se silnou magnetickou susceptibilitou, ale jeho magnetické vlastnosti jsou vysoce citlivé na přísady legujících prvků. Když se k niklu přidá měď za vzniku pevného roztoku niklu-mědi, atomy mědi naruší pravidelné uspořádání atomů niklu v krystalové mřížce a brání vyrovnání magnetických domén.
V Monel K500 se obsah niklu pohybuje od 63,0 % do 67,0 % a mědi od 27,0 % do 33,0 %. Při tomto poměru složení ztrácí -fázový pevný roztok silný feromagnetismus a projevuje separamagnetické chovánípři pokojové teplotě. Paramagnetické materiály jsou vnějšími magnetickými poli přitahovány pouze slabě a tato přitažlivost okamžitě zmizí, jakmile je vnější magnetické pole odstraněno.
2. Vliv srážek-Posilování fází na magnetismus
Krystalová struktura Ni3Al a Ni3Ti patří do uspořádané struktury L12. Tato struktura má nízký magnetický moment díky párovému uspořádání atomů niklu s atomy hliníku/titanu, takže nepřispívá k feromagnetismu.
Ve vrcholném-stárnutí je objemový podíl Ni3Al a Ni3Ti fází přibližně 5–8 % z celkové mikrostruktury. Tento nízký objemový podíl znamená, že zpevňovací fáze nemohou změnit paramagnetickou povahu -fázové matrice. Výsledkem je, že starý Monel K500 si zachovává konzistentní slabé magnetické vlastnosti, bez významných rozdílů od stavu žíhaného v roztoku-.
3. Vliv tepelného zpracování a zpracování za studena na magnetický výkon
Řešení-Žíhaný stav: Po rozpouštěcím žíhání při 980–1040 stupních a kalení je mikrostruktura slitiny jednotným -fázovým pevným roztokem s magnetickou susceptibilitou při pokojové teplotě typicky v rozsahu1,0 × 10⁻⁵ až 2,0 × 10⁻⁵ cm³/g(typický paramagnetický rozsah).
Starší stav: Stárnutí při 480–510 stupních po dobu 4–6 hodin podporuje vysrážení zpevňujících fází, ale magnetická susceptibilita se zvyšuje jen mírně na2,5×10⁻⁵ až 3,0×10⁻⁵ cm³/g, stále zůstávající v paramagnetické kategorii.
Studený-stav: Opracování za studena (např. válcování za studena, tažení za studena) vnáší do slitiny dislokace a deformace mřížky, což může mírně zvýšit magnetickou susceptibilitu narušením pohybu stěny domény. Avšak i při těžké práci za studena (50% snížení) magnetická susceptibilita Monel K500 nepřekračuje4,0 x 10⁻⁵ cm3/ga stále nevykazuje silný feromagnetismus.
4. Teplotní závislost magnetických vlastností
Nad pokojovou teplotou: S rostoucí teplotou se tepelný pohyb atomů zintenzivňuje, což dále narušuje zarovnání magnetických momentů. To vede k postupnému snižování magnetické susceptibility a paramagnetická povaha se stává výraznější.
Nízká teplota (pod 100 K): Při kryogenních teplotách tepelný pohyb slábne a magnetické momenty atomů niklu v matrici mají tendenci se částečně vyrovnávat pod vnějšími magnetickými poli. To způsobí, že Monel K500 přejde z paramagnetického navelmi slabě feromagnetické, ale magnetická přitažlivost je stále mnohem nižší než u feromagnetických kovů, jako je uhlíková ocel nebo čistý nikl.
5. Význam praktického inženýrství
Je vhodný pro použití vmagnetické stínící systémy, přesné přístrojové vybavení a námořní vybaveníkde je třeba zabránit silnému magnetickému rušení.
Na rozdíl od feromagnetických slitin Monel K500 během provozu neakumuluje magnetické náboje, což zabraňuje problémům, jako je magnetická přitažlivost kovových úlomků, což je nezbytné pro zařízení pracující v abrazivním prostředí.
Stručně řečeno, Monel K500 je aslabě magnetická (paramagnetická) slitinaza normálních provozních podmínek a jeho magnetické vlastnosti nejsou ovlivněny tepelným zpracováním nebo tvářením za studena do takové míry, která by změnila jeho základní magnetickou klasifikaci.
