1. Pokojová-houževnatost Monel 400 vůči teplotě
Monel 400 je jednofázová niklová-pevná slitina mědi- s vynikající houževnatostí při pokojové teplotě a její rázová houževnatost se obvykle testuje metodou Charpy V{4}}notch (CVN), která je nejrozšířenějším standardem ve strojírenství.
Pro žíhaný Monel 400 jsou standardní hodnoty rázové energie Charpyho V-notch při pokojové teplotě následující:
Typická podélná Charpyho V-vrubová rázová houževnatost: 126,6 J až 189,9 J (120 ft·lbf až 180 ft·lbf)
Typická příčná Charpyho vrubová rázová houževnatost: 84,4 J až 147,7 J (80 ft·lbf až 140 ft·lbf)
Tyto hodnoty platí pro standardně žíhaný materiál s rovnoměrnou mikrostrukturou, bez zbytkového napětí a bez intermetalických precipitátů. Slitina nevykazuje žádný tvárný-křehký přechod při pokojové teplotě a zachovává si vysokou kapacitu plastické deformace před zlomením, takže je vhodná pro konstrukční součásti vystavené dynamickému zatížení a rázům. Skutečné hodnoty se mohou mírně lišit v závislosti na formě produktu (plech, tyč, výkovek), šarži tepelného zpracování a kvalitě zpracování vzorku, ale zůstávají ve výše uvedeném typickém rozsahu.
2. Rozsah zvýšení tvrdosti Monel 400 po zpracování za studena
Monel 400 nemá fázi precipitačního vytvrzování a lze jej zpevnit pouze tvářením za studena (válcování za studena, tažení za studena, lisování, tváření za studena) prostřednictvím plastické deformace a zvýšení hustoty dislokací. Tvrdost se běžně měří pomocí stupnice Rockwell B (HRB) nebo Brinell (HB).
Pro plně žíhaný Monel 400 jako základní linie:
Tvrdost v žíhaném stavu: přibližně 65 HRB až 80 HRB, což odpovídá přibližně 120 HB až 150 HB.
Po tváření za studena nárůst tvrdosti silně závisí na poměru redukce za studena (procento deformace průřezu):
Mírné zpracování za studena (poměr redukce menší nebo roven 20 %):
Tvrdost se mírně zvyšuje, dosahuje asi 85 HRB až 95 HRB, s přírůstkem zhruba 15 až 20 HRB ve srovnání s žíhaným stavem.
Mírné zpracování za studena (poměr redukce 20 %–40 %):
Hustota dislokací výrazně stoupá a tvrdost se znatelně zvyšuje, dosahuje přibližně 95 HRB až 105 HRB, s přírůstkem přibližně 25 až 30 HRB.
Vysoká zpracovatelnost za studena (poměr redukce 40 %–60 %):
Silná plastická deformace vede k výraznému mechanickému zpevnění. Tvrdost může dosáhnout až 105 HRB až 115 HRB a celkový přírůstek tvrdosti vzhledem k žíhané základní linii je kolem 35 až 40 HRB.
Další zvyšování redukce za studena nad 60 % se nedoporučuje, protože způsobí nadměrné vnitřní pnutí, sníženou tažnost a houževnatost a zvýšené riziko praskání během zpracování nebo servisu. Nárůst tvrdosti je téměř lineární s rychlostí deformace za studena v rámci praktického rozsahu zpracování a pro zachování této mechanicky zpevněné pevnosti není zapotřebí žádné další tepelné zpracování.
